2019-12-27Android打包和签名(v1,v2,v3区别)过程

一、打包过程

  • 打包流程:
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  • aapt阶段:
    • 使用aapt来打包res资源文件,生成R.java、resources.arsc和res文件(二进制 & 非二进制如res/raw和pic保持原样)
  • aidl阶段
    • AIDL (Android Interface Definition Language), Android接口定义语言,Android提供的IPC (Inter Process Communication,进程间通信)的一种独特实现。这个阶段处理.aidl文件,生成对应的Java接口文件
  • Java Compiler阶段
    • 通过Java Compiler编译R.java、Java接口文件、Java源文件,生成.class文件
  • dex 阶段
    • 通过dex命令,将.class文件和第三方库中的.class文件处理生成classes.dex
  • apkbuilder阶段
    • 将classes.dex、resources.arsc、res文件夹(res/raw资源被原装不动地打包进APK之外,其它的资源都会被编译或者处理)、Other Resources(assets文件夹)、AndroidManifest.xml打包成apk文件

      • res/raw和assets的相同点:两者目录下的文件在打包后会原封不动的保存在apk包中,不会被编译成二进制

      • res/raw中的文件会被映射到R.java文件中,访问的时候直接使用资源ID即R.id.filename;assets文件夹下的文件不会被映射到R.java中,访问的时候需要AssetManager类

  • Jarsigner阶段
    • 对apk进行签名,可以进行Debug和Release 签名
  • 通过zipalign工具,将签名后的apk进行对齐处理

二、签名过程

  • 签名是什么
    • 作用:①确保消息来源的真实性 ②确保消息不会被第三方篡改

    • 在 APK 中写入一个「指纹」。指纹写入以后,APK 中有任何修改,都会导致这个指纹无效,Android 系统在安装 APK 进行签名校验时就会不通过,从而保证了安全性

  • 如何实现签名
    • 消息摘要

      • 消息数据上,执行一个单向的 Hash 函数,生成一个固定长度的Hash值,这个Hash值即是消息摘要

      • 消息摘要只能保证消息的完整性,并不能保证消息的不可篡改性

    • 数字签名

      • 一个完整的数字签名方案应该由两部分组成:签名算法和验证算法

      • RSA 密码体制是一种公钥密码体制,公钥公开,私钥保密,它的加密解密算法是公开的

    • 数字证书

  • Android中的签名方案
    • V1:基于Jar签名

      • MANIFEST.MF : 逐一遍历 APK 中的所有条目,如果是目录就跳过,如果是一个文件,就用 SHA1(或者 SHA256)消息摘要算法提取出该文件的摘要然后进行 BASE64 编码

      • CERT.SF : 对MANIFEST.MF 进行进一步摘要

      • CERT.RSA : 会把之前生成的 CERT.SF 文件,用私钥计算出签名, 然后将签名以及包含公钥信息的数字证书一同写入 CERT.RSA 中保存

      • 签名过程

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      • 校验过程

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      • 签名校验速度慢

        • 校验过程中需要对apk中所有文件进行摘要计算,在 APK 资源很多、性能较差的机器上签名校验会花费较长时间,导致安装速度慢
      • 完整性保障不够

        • META-INF 目录用来存放签名,自然此目录本身是不计入签名校验过程的,可以随意在这个目录中添加文件,比如一些快速批量打包方案就选择在这个目录中添加渠道文件
    • V2:Android7.0引入

      • 全文件签名方案,能发现对Apk的受保护部分进行的所有更改,从而有助于加快验证速度并增强完整性保证

      • v2 签名模式在原先 APK 块中增加了一个新的块(签名块),新的块存储了签名,摘要,签名算法,证书链,额外属性等信息

      • 就是把 APK 按照 1M 大小分割,分别计算这些分段的摘要,最后把这些分段的摘要在进行计算得到最终的摘要也就是 APK 的摘要。然后将 APK 的摘要 + 数字证书 + 其他属性生成签名数据写入到 APK Signing Block 区块

      • 签名过程:


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      • 校验流程:


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    • V3:Android9.0引入

      • 它的格式大体和 v2 类似,在 v2 插入的签名块(Apk Signature Block v2)中,又添加了一个新快(Attr块)

      • 校验过程


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