Android签名机制

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本文详细介绍了Android应用签名的重要性，包括确保应用来源的真实性和完整性。解释了所有应用必须具备数字证书的原因，并介绍了签名的方法，包括使用默认签名、自签名以及签名工具的使用。此外，还列举了常见的签名错误及其解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1. 为什么要签名

    1) 发送者的身份认证
         由于开发商可能通过使用相同的 Package Name 来混淆替换已经安装的程序，以此保证签名不同的包不被替换

    2) 保证信息传输的完整性
         签名对于包中的每个文件进行处理，以此确保包中内容不被替换

    3) 防止交易中的抵赖发生， Market 对软件的要求

2.   签名的说明

1) 所有的应用程序都必须有数字证书， Android 系统不会安装一个没有数字证书的应用程序

    2) Android 程序包使用的数字证书可以是自签名的，不需要一个权威的数字证书机构签名认证

    3) 如果要正式发布一个 Android 应用，必须使用一个合适的私钥生成的数字证书来给程序签名，而不能使用 adt 插件或者 ant 工具生成的调试证书来发布

    4) 数字证书都是有有效期的， Android 只是在应用程序安装的时候才会检查证书的有效期。如果程序已经安装在系统中，即使证书过期也不会影响程序的正常功能

    5) 签名后需使用 zipalign 优化程序

    6) Android 将数字证书用来标识应用程序的作者和在应用程序之间建立信任关系，而不是用来决定最终用户可以安装哪些应用程序

3.   签名的方法

a) 使用源码中的默认签名
在源码中编译一般都使用默认签名的，在某源码目录中用运行
$ mm showcommands 能看到签名命令
Android 提供了签名的程序 signapk.jar ，用法如下：
$ signapk publickey.x509[.pem] privatekey.pk8 input.jar output.jar
*.x509.pem 为 x509 格式公钥， pk8 为私钥
build/target/product/security 目录中有四组默认签名可选： testkey, platform, shared, media （具体见 README.txt ），应用程序中Android.mk 中有一个 LOCAL_CERTIFICATE 字段，由它指定用哪个 key 签名，未指定的默认用 testkey.

b) 在源码中自签名
Android 提供了一个脚本 mkkey.sh （ build/target/product/security/mkkey.sh ），用于生成密钥，生成后在应用程序中通过 Android.mk 中的LOCAL_CERTIFICATE 字段指名用哪个签名

c) mkkey.sh 介绍

i. 生成公钥
openssl genrsa -3 -out testkey.pem 2048
其中 -3 是算法的参数， 2048 是密钥长度， testkey.pem 是输出的文件

ii. 转成 x509 格式（含作者有效期等）
openssl req -new -x509 -key testkey.pem -out testkey.x509.pem -days 10000 -subj ‘/C=US/ST=California/L=MountainView/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com ’

iii. 生成私钥
openssl pkcs8 -in testkey.pem -topk8 -outform DER -out testkey.pk8 -nocrypt
把的格式转换成 PKCS #8 ，这里指定了 -nocryp ，表示不加密，所以签名时不用输入密码

4. 签名的相关文件

1) apk 包中签名相关的文件在 META_INF 目录下
CERT.SF ：生成每个文件相对的密钥
MANIFEST.MF ：数字签名信息
xxx.SF ：这是 JAR 文件的签名文件，占位符 xxx 标识了签名者
xxx.DSA ：对输出文件的签名和公钥

2) 相关源码
development/tools/jarutils/src/com.anroid.jarutils/SignedJarBuilder.java
frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java
frameworks/base/core/java/android/content/pm/PackageManager.java
frameworks/base/cmds/pm/src/com/android/commands/pm/Pm.java
dalvik/libcore/security/src/main/java/java/security/Sign*
build/target/product/security/platform.*
build/tools/signapk/*