跨平台应用开发进阶(二十二) ：Android 应用安全机制实现方案_android 安全软件开发

MANIFEST.MF 为摘要文件。

MANIFEST.MF中保存了APK里所有文件的SHA1校验值的BASE64编码，程序遍历Apk包中的所有文件(entry)，对非文件夹非签名文件的文件，逐个用SHA1生成摘要信息，再用Base64进行编码，格式如下（一个文件对应一条记录）：

Name: res/anim/abc_fade_in.xml
SHA1-Digest: ohPEA4mboaFUu9LZMUwk7FmjbPI=
Name: res/anim/abc_fade_out.xml
SHA1-Digest: MTJWZc22b5LNeBboqBhxcQh5xHQ=

如果你改变了apk包中的文件，那么在apk安装校验时，改变后的文件摘要信息与MANIFEST.MF的检验信息不同，于是程序就不能成功安装。

如果攻击者修改了程序的内容，又重新生成了新的摘要，那么就不可以通过验证，所以这是一个非常简单的验证。

3.2.2 CERT.SF

CERT.SF 是对摘要的签名文件。

SF文件里保存了MANIFEST.MF文件的SHA1校验值的BASE64编码，同时还保存了MANIFEST.MF中每一条记录的SHA1检验值BASE64编码，格式如下：

SHA1-Digest-Manifest: ZRhh1HuaoEKMn6o21W1as0sMlaU=
Name: res/anim/abc_fade_in.xml
SHA1-Digest: wE1QEZhFkLBWMw4TRtxPdsiMRtA=
Name: res/anim/abc_fade_out.xml
SHA1-Digest: MfCV1efdxSKtesRMF81I08Zyvvo=

对前一步生成的MANIFEST.MF，使用SHA1-RSA算法，用开发者的私钥进行签名。在安装时只能使用公钥才能解密它。解密之后，将它与未加密的摘要信息（即，MANIFEST.MF文件）进行对比，如果相符，则表明内容没有被异常修改。

在这一步，即使开发者修改了程序内容，并生成了新的摘要文件，但是攻击者没有开发者的私钥，所以不能生成正确的签名文件（CERT.SF）。系统在对程序进行验证的时候，用开发者公钥对不正确的签名文件进行解密，得到的结果和摘要文件（MANIFEST.MF）对应不起来，所以不能通过检验，不能成功安装文件。

3.2.3 CERT.RSA

CERT.RSA 文件是一个X.509格式证书。

.RSA文件还可能是.DSA文件，RSA与SF文件的文件名可以更改，但是它们的命名必须一样。

RSA文件则包含了签名公钥、签名所有者等信息，还保存了用SHA1withRSA签名算法对CERT.SF文件的签名结果信息。

使用 openssl pkcs7 -inform DER -in CERT.RSA -noout -print_certs -text 命令查看证书CERT.RSA内容:

在这里插入图片描述

由上图可知，在CERT.RSA文件中有两个签名信息，一个是证书的签名信息，另一个是证书附加信息中CERT.SF的签名信息。

系统对CERT.SF文件进行签名校验，所需要的公钥就是从证书里取出来的，由于证书中包含了证书签名信息，我们可以在代码中预埋证书签名信息，校验证书中的签名是否一致，防止第三方使用他的私钥重新签名apk。

证书自身的签名信息可以用于校验apk是否被第三方重新打包，当第三方使用自己的私钥签名apk时，其生成的证书的签名值与我们生成的证书签名值不同，因此可以在此处进行校验。

附加信息中的CERT.SF的签名信息在apk安装时，安装器会重新CERT.SF的签名内容与附加信息中的CERT.SF的签名信息进行对比判断apk是否被篡改。

通常我们所说的签名是指证书的签名信息。

Android系统就是根据这三个文件的内容对APK文件进行签名检验的。

为什么要签名呢？是不是最安全的呢？如果apk文件被篡改后会发生什么？

首先，如果你改变了apk包中的任何文件，那么在apk安装校验时，改变后的文件摘要信息与MANIFEST.MF的检验信息不同，于是验证失败，程序就不能成功安装。

其次，如果你对更改的过的文件相应的算出新的摘要值，然后更改MANIFEST.MF文件里面对应的属性值，那么必定与CERT.SF文件中算出的摘要值不一样，照样验证失败。

最后，如果你还不死心，继续计算MANIFEST.MF的摘要值，相应的更改CERT.SF里面的值，那么数字签名值必定与CERT.RSA文件中记录的不一样，还是失败。

那么能不能继续伪造数字签名呢？不可能，因为没有数字证书对应的私钥。

所以，如果要重新打包后的应用程序能再Android设备上安装，必须对其进行重签名。

结论：只要修改了Apk中的任何内容，就必须重新签名，否则会提示安装失败！

签名的话，一般使用通用签名工具ApkSigner。

ApkSigner是jar包形式的签名工具，较传统工具签名快很多，适用于Win/Mac/Linux环境。

点击下载

3.3 使用说明

解压下载包
命令行执行（需要jdk环境）

 java -jar ApkSigner.jar [-appname test] -keystore keystorePath -alias alias [-pswd password] [-aliaspswd aliasPassword] apkPath(or directory)

注意⚠️：签名之后，如果需要进行对齐操作，请调用命令: zipalign -f 4 in.apk out.apk， zipalign 这个程序在 android sdk 有提供。

（可选）android7.0及之后的apk，可以采用v2签名，提高apk安装速度。但是为了兼容