Android中的签名机制

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昨天看了一下Android中的签名机制，这里介绍一下Android中签名用的Key的产生方法和签名的原理。

产生Key

o 产生RSA私钥(private key)

openssl genrsa -3 -out testkey.pem 2048

-3 是算法的参数（public exponent）。

2048 是私钥长度。

testkey.pem 是输出的文件。

o 产生PKCS#10格式的认证请求。所谓认证请求就是发给认证机构认证的一个请求，它主要包括一个公钥和一些相关信息(如组织名称和联系人邮件地址)。

openssl req -new -x509 -key testkey.pem -out testkey.x509.pem -days 10000 /

-subj ‘/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com’

如果不提供最后两个参数，openssl会提示你输入相关信息，这里的信息可以根据你自己的实际情况填写。如：

openssl req -new -x509 -key testkey.pem -out testkey.x509.pem -days 10000

You are about to be asked to enter information that will be incorporated

into your certificate request.

What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.

There are quite a few fields but you can leave some blank

For some fields there will be a default value,

If you enter ‘.’, the field will be left blank.

—–

Country Name (2 letter code) [GB]:CN

State or Province Name (full name) [Berkshire]:GuangDong

Locality Name (eg, city) [Newbury]:ShenZhen

Organization Name (eg, company) [My Company Ltd]:Topwise

Organizational Unit Name (eg, section) []:Broncho

Common Name (eg, your name or your server’s hostname) []:broncho.cn

Email Address []:bronchosales@gmail.com

o 把私钥的格式转换成PKCS #8（Private-Key Information Syntax Standard.）

openssl pkcs8 -in testkey.pem -topk8 -outform DER -out testkey.pk8 -nocrypt

私钥是不能让别人知道的，否则就起不到保密的作用了。私钥通常是要加密保存的，但这里指定了-nocryp，表示不加密。

Android提供了一个脚本mkkey.sh用来简化上面的步骤：

if ["$1" == ""]; then

echo "Create a test certificate key."

echo "Usage: $0 NAME"

echo "Will generate NAME.pk8 and NAME.x509.pem"

echo " /C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com"

return

fi

openssl genrsa -3 -out $1.pem 2048

openssl req -new -x509 -key $1.pem -out $1.x509.pem -days 10000 /

-subj '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com'

openssl pkcs8 -in $1.pem -topk8 -outform DER -out $1.pk8 -nocrypt

签名

Android提供了为jar/zip文件签名的程序signapk.jar 。

它的用法如下：

Usage: signapk publickey.x509[.pem] privatekey.pk8 input.jar output.jar

第一个参数是公钥，即前面第二步产生的testkey.x509.pem。

第二个参数是私钥，即前面第三步产生的testkey.pk8。

第三个参数是要签名的文件。

第四个参数是输出的文件（即签名后的文件）。

如：java -jar signapk.jar testkey.x509.pem testkey.pk8 update.zip update-signed.zip

现在我们来看看签名到底做了些什么：

o 先为输入的jar/zip文件中的所有文件生成SHA1数字签名(除了CERT.RSA,CERT.SF和MANIFEST.MF）

for (JarEntry entry: byName.values()) {

String name = entry.getName();

if (!entry.isDirectory() && !name.equals(JarFile.MANIFEST_NAME) &&

!name.equals(CERT_SF_NAME) && !name.equals(CERT_RSA_NAME) &&

(stripPattern == null ||

!stripPattern.matcher(name).matches())) {

InputStream data = jar.getInputStream(entry);

while ((num = data.read(buffer)) > 0) {

md.update(buffer, 0, num);

}

Attributes attr = null;

if (input != null) attr = input.getAttributes(name);

attr = attr != null ? new Attributes(attr) : new Attributes();

attr.putValue("SHA1-Digest", base64.encode(md.digest()));

output.getEntries().put(name, attr);

}

}

并把数字签名信息写入MANIFEST.MF

je = new JarEntry(JarFile.MANIFEST_NAME);

je.setTime(timestamp);

outputJar.putNextEntry(je);

manifest.write(outputJar);

o 对manifest签名并写入CERT.SF

// CERT.SF

Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withRSA");

signature.initSign(privateKey);

je = new JarEntry(CERT_SF_NAME);

je.setTime(timestamp);

outputJar.putNextEntry(je);

writeSignatureFile(manifest,

new SignatureOutputStream(outputJar, signature));

o 把对输出文件的签名和公钥写入CERT.RSA。

// CERT.RSA

je = new JarEntry(CERT_RSA_NAME);

je.setTime(timestamp);

outputJar.putNextEntry(je);

writeSignatureBlock(signature, publicKey, outputJar);

签名的作用

签名的主要目的为了检测文件是否被别人修改了。但它并不能禁止别人修改，因为你完全重新生成签名，但是你生成的签名和原来是不一样的。