iOS逆向:签名机制

目录
一,加密解密
二,单向散列函数
三,数字签名
四,证书
五,签名机制
六,重签名(一)
七,重签名(二)

一,加密解密

1,为何加密:防止消息被窃听
  • 加密前
  • 加密后
2,如何加密
  • 对称密码:加密密钥和解密密钥相同
  • 公钥密码(非对称密码):加密密钥和解密密钥不同
3,对称密码
  • DES(Data Encryption Standard

1>是一种将64bit明文加密成64bit密文的对称密码算法
2>严格来说,密钥长度是64bit,但每隔7bit会设置一个用于错误检查的bit,因此密钥长度实质上是56bit
3>每次只能加密64bit的数据,遇到比较大的数据,加密操作需要进行多次
4>目前已经可以在短时间内被破解,所以不建议使用

加密
解密
  • 3DES

1>是一种将DES重复3次的对称密码算法
2>3个密钥都是不同的,也称为DES-EDE3
3>处理速度较低,安全性也不高

加密
解密
  • AES(Advanced Encryption Standard

1>已经逐步取代DES3DES,成为首选的对称密码算法
2>密钥长度有128bit、192bit、256bit三种

  • 密钥配送问题

1>在使用对称密码时,一定会遇到密钥配送问题
2>假设Alice将使用对称密码加密过的消息发送给Bob
3>只有同时将密钥也发送过去,Bob才能完成解密
4>在发送过程中,密钥可能会被Eve窃听,最后Eve也能完成解密

4,公钥密码
  • 介绍

1>加密密钥一般是公开的,因此被称为公钥
2>解密密钥由消息接收者自己保管,不能公开,因此被称为私钥
3>公钥和私钥是一一对应的,不能单独生成,它们被统称为密钥对
4>由公钥加密的密文,必须使用与之对应的私钥才能解密
5>由私钥加密的密文,必须使用与之对应的公钥才能解密

  • RSA

1>是目前使用最广泛的公钥密码算法
2>RSA是由它的3位开发者(Ron RivestAdi ShamirLeonard Adleman)姓氏首字母组成的

  • 解决密钥配送问题

1>消息接收者生成一对公钥和私钥
2>消息接收者将公钥发送给消息发送者
3>消息发送者使用公钥加密消息
4>消息接收者使用密钥解密消息
5>窃听者没有私钥无法解密消息

5,混合密码
  • 介绍

1>对称密码存在密钥配送问题
2>公钥密码加密解密速度较慢
3>混合密码就是将对称密码与公钥密码结合使用,可以解决上面两个问题

  • 加密

1>消息接收者生成一对公钥和私钥
2>消息接收者将公钥发送给消息发送者
3>消息发送者随机生成一个会话密钥
4>消息发送者使用会话密钥加密消息(对称密码:速度较快)
5>消息发送者使用公钥加密会话密钥(公钥密码:解决密钥配送问题)
6>消息发送者将加密过的消息和会话密钥一并发送给消息接收者

  • 解密

1>消息接收者使用私钥解密出会话密钥
2>消息接收者使用会话密钥解密出消息

二,单向散列函数

1,介绍
  • 根据消息内容计算出散列值(也称为消息摘要:message digest
  • 具备单向性
  • 消息不同,散列值就不同
  • 散列值的长度是固定的,与消息的长度无关
2,类型
  • MD5

1>MDmessage digest缩写
2>散列值长度为128bit
3>目前已经被破解

  • SHA-1

1>散列值长度为160bit
2>目前已经被破解

  • SHA-2

1>有SHA-256SHA-384SHA-512三种
2>散列值长度分别为256bit、384bit、512bit
3>目前被广泛使用

3,防止数据被篡改
  • 使用前
  • 使用后

三,数字签名

1,介绍
  • 用来确认消息的真实性:是否由本人所发,是否有被篡改
  • 不能保证消息的机密性
  • 两种行为:生成签名和验证签名
2,与公钥密码对比
  • 公钥密码:消息接收者生成公钥和私钥;公钥加密,私钥解密
  • 数字签名:消息发送者生成公钥和私钥;私钥生成签名(加密),公钥验证签名(解密)
  • 总结
3,签名流程
4,存在的问题
  • 消息发送者需要先将公钥发送给消息接收者
  • 在发送公钥的过程中可能会被攻击者拦截并伪造
  • 如果公钥被伪造,数字签名就会失效
公钥密码的伪造过程

四,证书

1,介绍
  • 用来验证公钥的合法性
  • 全称叫公钥证书,由权威机构(Certificate AuthorityCA)进行认证
  • CA就是能证明“公钥确实属于此人”的个人或组织
  • 证书中包括:个人信息、此人的公钥、CA的数字签名
2,认证流程

五,签名机制

1,介绍
  • 真机调试和打包发布都是需要签名的
  • 签名是为了保证安装到iPhone上的APP都是经过Apple官方允许的
2,签名流程
  • 第一步:用Mac私钥对APP进行签名
  • 第二步:用Apple私钥对Mac公钥进行签名,生成证书
  • 第三步:用Apple私钥对证书、devicesappidentitlements(权限)进行签名,生成mobileprovision文件
  • 第四步:用Apple公钥验证mobileprovision文件中的签名,确认证书、devicesappidentitlements(权限)的合法性
  • 第五步:用Apple公钥验证证书中的签名,确认Mac公钥的合法性
  • 第六步:用Mac公钥验证APP中的签名,确认其合法性后才能安装在iPhone上
3,操作步骤
  • 在编译时Xcode会自动用Mac私钥对APP进行签名
  • 生成证书
获取Mac公钥
Mac公钥
新建证书
选择证书类型
上传Mac公钥
生成证书
  • 生成mobileprovision文件
新建mobileprovision文件
选择证书
选择devices
选择appid(包括entitlements)
生成mobileprovision文件
4,官方图解

六,重签名(一)

1,准备项目
  • 代码
@implementation ViewController
int _age = 10;
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    UILabel *label = [[UILabel alloc] init];
    label.text = [NSString stringWithFormat:@"my age is %d", _age];
    label.frame = CGRectMake(30.0, 30.0, 100.0, 30.0);
    [self.view addSubview:label];
}
@end
  • 真机运行效果
  • 包内容

新版Xcode会自动下载mobileprovision文件

  • 签名

1>CodeResources是包内容当中所有文件(除可执行文件以外)的签名
2>可执行文件的签名存储在可执行文件里面

2,破坏签名
  • _age的值改为20

包内容当中任何文件被修改了都会破坏签名

修改前
修改后
  • 重新生成ipa文件
  • 用爱思助手安装

安装失败,因为未越狱的iPhone会验证APP的签名

3,重签名
  • mobileprovision文件中提取entitlements文件

1>security cms -D -i embedded.mobileprovision > temp.plist
2>/usr/libexec/PlistBuddy -x -c 'Print :Entitlements' temp.plist > entitlements.plist

  • 获取证书id

security find-identity -v -p codesigning

  • 对APP包重签名

codesign -fs [证书id] --entitlements entitlements.plist [APP包路径]

  • 重新生成ipa包并安装
  • 运行效果
4,重签名工具
  • 下载地址

https://github.com/DanTheMan827/ios-app-signer.git

  • 打开项目,编译一下,生成工具
  • 打开工具,选择APP包,选择证书,点击Start
  • 重签名成功后,会自动生成ipa

七,重签名(二)

1,准备工具
  • 下载地址

https://github.com/Tyilo/insert_dylib

  • 打开项目,编译一下,生成工具
  • 将工具放入/usr/local/bin目录下
2,准备动态库
  • 新建动态库
  • hook代码
@interface ViewController
- (void)presentViewController:(UIViewController *)viewControllerToPresent
                     animated:(BOOL)flag
                   completion:(void(^)(void))completion;
@end

%hook ViewController
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
    %orig;
    UIAlertController *alert = [UIAlertController alertControllerWithTitle:@"提示"
                                                                   message:@"动态库加载成功!"
                                                            preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
    [self presentViewController:alert
                       animated:YES
                     completion:nil];
}
%end
  • 安装到已越狱的iPhone
  • 安装成功
3,加载动态库
  • 导出动态库
  • 导出CydiaSubstrate文件(动态库依赖于它)
  • 让可执行文件链接动态库

1>链接:insert_dylib @executable_path/[动态库名称] [可执行文件名称] --all-yes --weak [新可执行文件名称]

2>查看:otool -L [新可执行文件名称]

  • 修改CydiaSubstrate文件路径

1>查看:otool -L [动态库名称]

2>修改:install_name_tool -change [原路径] @loader_path/CydiaSubstrate [动态库名称]

3>再次查看

  • 对动态库和CydiaSubstrate文件重签名

codesign -fs [证书id] [文件名称]

  • 对APP包重签名
  • 安装到未越狱的iPhone
  • 运行效果
4,对腾讯视频重签名
  • 步骤与上面基本一致,有几点需要注意

1>APP包需要先脱壳,否则重签名无效
2>APP包中没有mobileprovision文件,需要将自己的放进去
3>需要对APP包中所有的动态库重签名:.dylib.framework(在Frameworks文件夹中),AppExtension(在PlugIns文件夹中),WatchApp(在Watch文件夹中)

  • 调试工具
安装失败信息
启动崩溃信息
  • 运行效果
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