iOS签名授权机制

原文 http://Joywii.github.io/blog/2016/03/02/iosqian-ming-shou-quan-ji-zhi/

几个重要的概念

1. 非对称加密

非对称加密算法需要两个密钥： 公开密钥（publickey ）和 私有密钥（privatekey） 。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。（私钥是要保密的，公钥可以公开） RSA 是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。 RSA 是以三个发明者的姓氏首字母组成的。

2. 摘要算法

数据摘要算法是密码学算法中非常重要的一个分支，它通过对所有数据提取指纹信息以实现数据签名、数据完整性校验等功能，由于其不可逆性，有时候会被用做敏感信息的加密。数据摘要算法也被称为哈希（Hash）算法、散列算法。摘要算法也可以理解为将任意长度的数据，通过一个算法，得到一个固定长度的数据。典型的摘要算法，比如大名鼎鼎的 MD5 和 SHA 。

3. 数字签名

数字签名就是利用 非对称加密 和 摘要算法 来传输数据，保证数据的 完整性 和 合法性 。验证过程如下： 1. 发送方使用给一个摘要算法（ MD5 ）得到要发送数据的摘要，然后用自己的私钥和一个非对称加密算法（ RSA ）对得到的摘要加密，得到加密后的数据，然后将 要发送的数据 、 加密后的数据 、 摘要算法 和 加密算法 一同发送给接收方。 2. 接收方接收到数据后，根据指定的摘要算法（ MD5 ）得到实际要传输的数据的摘要，然后在根据指定的加密算法（ RSA ）和已有的公钥解密得到加密数据解密后的数据，最后比较解密后的数据和得到的摘要是否相同，如果相同就说明实际要传输的数据是完成的合法的。

4. 数字证书

数字证书就是通过数字签名方式来传输的一段数据，iOS开发中的数字证书是Apple Worldwide Developer Relations Certification Authority(WWDR)证书认证中心数字签名过的数据，表面上我们看到的就是钥匙串中的证书，实际WWDR数字签名后的证书包含以下内容：

用户的公钥
用户信息
证书机构名称
证书有效期
苹果数字签名：用于验证以上信息

iOS签名验证流程

整个过程的前提是已经购买了苹果的开发者账号（\$99或\$299）。并且安装了 Xcode ，因为安装 Xcode 的过程中会自动安装苹果的开发者根证书（ Apple Worldwide Developer Relations Certification Authority ）。这证书包含了苹果CA的 公钥 。有了这个公钥，我们和Apple就可以进行互信的信息传递。整个过程大致如下：

一. 证书申请

用我们自己的机器生成 CertificateSigningRequest.certSigningRequest 文件，在生成的过程中会产生一对公钥和私钥，私钥已经保存在我们的机器上，这个文件包含了我们的公钥，具体内容如下：
- 申请者信息，此信息是用申请者的 私钥 加密的。
- 申请者公钥，此信息是申请者使用的 私钥 对应的公钥。
- 摘要算法和公钥加密算法
上传 CertificateSigningRequest.certSigningRequest 到 MemberCenter 。 MemberCenter 根据获取到的 公钥 和我们的用户信息，通过 Apple 自己的私钥进行数字签名生成证书，这个证书可以通过安装 Xcode过程中安装的根证书进行验证。具体证书包含内容如下：
- 用户的公钥
- 用户信息
- 证书机构名称
- 证书有效期
- 苹果数字签名：通过根证书验证以上信息
下载生成的证书，双击安装就会出现在 钥匙串 中， 钥匙串 会根据证书中的公钥对应上本机器上的私钥。

二. 打包签名

在 MemberCenter 上生成 mobileprovision 下载安装， mobileprovision 包含如下信息：
- appid： 每个 app 在 MemberCenter 创建的对应的 id 。
- 包含哪些证书： 不同证书对应不同功能。
- 功能授权列表
- 可安装的设备列表： iOS设备的UDID列表，发布证书应该是通配。
- 苹果数字签名： 苹果用来验证以上的信息。
通过 Xcode 指定要使用的证书，其实是指定了签名过程中要使用的 私钥 ，这个私钥是和证书中的公钥相对应的。然后指定对应的 mobileprovision ，由于 mobileprovision 文件中包含了证书，实际上本地证书就是 Xcode 用来指定对应 私钥 用的。
最后通过指定的私钥对需要签名的数据进行数字签名（编译过程在签名之前，这里省略了编译过程，编译后的二进制文件也是要签名的内容），最终将 ipa 包的形式输出， ipa 的文件结构如下：