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  • Android应用数字签名详解

    万次阅读 2015-11-26 15:23:26
    查看第三方应用或Android系统应用签名证书信息概述Android系统要求所有的应用必须被证书进行数字签名之后才能进行安装。Android系统通过该证书来确认应用的作者,该证书是不需要权威机构认证的,一般情况下应用都是...

    目录


    概述

    Android系统要求所有的应用必须被证书进行数字签名之后才能进行安装。Android系统通过该证书来确认应用的作者,该证书是不需要权威机构认证的,一般情况下应用都是用开发者的自签名证书,该证书是确保应用程序和应用程序作者之间建立信任关系,而不是用来决定用户可以安装哪些应用程序。

    应用进行数字签名的好处和注意事项如下:

    1. Android所有的应用程序必须要有数字证书签名,Android系统不会安装一个没有数字证书签名的程序。
    2. Android系统中,系统app使用的是平台证书签名,而第三方app一般使用开发者的自签名证书。
    3. Release版本的第三方app(例如淘宝、支付宝、微信),必须使用一个合适私钥生成的数字证书来给程序进行签名,并且保证每次的迭代新版本都是使用相同的证书进行数字签名。不然的话,新版本和旧版本的数字证书不一致,Android系统会认为这是两个不同的app,导致更新等操作失败。
    4. 数字证书是存在有效期的,这也决定了app的预计生命周期,如果数字证书超期失效,则应用无法安装或者无法正常升级。
    5. Android提供了基于签名的权限机制,那么一个应用程序就可以为另一个以相同证书签名的应用程序公开自己的功能。以同一个证书对多个应用程序进行签名,利用基于签名的权限检查,你就可以在应用程序间以安全的方式共享代码和数据了。 不同的应用程序之间,想共享数据,或者共享代码,那么要让他们运行在同一个进程中,而且要让他们用相同的证书签名。

    数字签名证书生成方法

    声明:实验生成的keystore只是作为演示使用,并没有实际应用到项目中。大家参考时也要根据我的博客手工修改部分参数,切忌无脑照抄!

    Android是使用标准的java工具keytooljarsigner来生成数字证书,而目前市场上第三方IDE(Android Studio和Eclipse)都是通过图形化系统帮我们封装了这两个工具的具体执行步骤。
    接下来,我会介绍两种生成数字签名证书的方式,分别通过命令行和Android Studio进行生成。


    命令行工具(keytool&&jarsinger)

    由于Android的数字签名证书是用java标准工具生成的(路径为:$JAVA_HOME/bin目录下),那我们当然可以在命令行生成数字证书了,具体方法如下。

    1. 使用keytool生成数字签名证书。示例命令如下:
    keytool -genkey -v -keystore my-release-key.keystore -alias alias_name -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000

    参数详解:

    • -keystore : 指定生成数字签名证书的文件名和路径。
    • -alias:指定证书的别名。
    • -keyalg:指定生成证书所需要的算法。
    • -keysize:指定证书大小。
    • -validity:指定证书的有效期,单位为天。

    示例截图如下:
    keytool

    1. 使用生成的keystore,利用jarsinger为应用进行签名。示例命令如下:
    jarsigner -verbose -sigalg SHA1withRSA -digestalg SHA1 -keystore my-release-key.keystore my_application.apk alias_name

    参数详解:

    • -sigalg:签名算法的名称。
    • -digestalg:摘要算法的名称。
    • -keystore : 指定签名证书的位置。
    • alias_name:签名证书的别名。

    示例截图如下:

    jarsigner

    1. google官方同时推荐使用zipalign工具对签名的apk进行优化。该工具位于Android SDK的/build-tools/版本号/目录下。示例命令如下:
    zipalign -v 4 your_project_name-unaligned.apk your_project_name.apk

    示例截图如下:
    zipalign


    Android Studio

    使用命令行的方式可以显得geek,并且让我们更多的了解实现细节。但是,平时应用开发中更多的是注重效率,因此,我们可以采用目前google官方推荐的AS帮我们实现应用数字签名功能。具体步骤如下。

    1. 选择编译Module->Build->Generate Signed APK->选择编译Module->Next。

    Generate Signed APK

    1. 选择Create new,创建一个新的数字签名证书。
      Create new

    2. 填写证书信息。
      New Key Store

    填写完成之后,我们点击OK,就可以生成我们的数字签名证书了。

    上述工作完成后,我们就生成了数字签名证书,但是还没有对我们的apk进行签名。想要用生成的数字证书对apk进行签名,还需要修改当前Module的build.gradle文件,增加签名命令,具体内容如下:

    android {
        compileSdkVersion 19
        buildToolsVersion "19.1.0"
    
        defaultConfig {
            applicationId "××××××"
            minSdkVersion 8
            targetSdkVersion 19
        }
    
        signingConfigs {
            debug {
                // 配置debug版本的数字签名证书
                storeFile file("/home/wzy/Documents/keystore/simple-weather.jks")
                storePassword "123456"
                keyAlias "release-key"
                keyPassword "123456"
            }
            release {
                // 配置release版本的数字签名证书(为了方便,这里的release版本和debug版本共用一个数字签名证书)
                storeFile file("/home/wzy/Documents/keystore/simple-weather.jks")
                storePassword "123456"
                keyAlias "release-key"
                keyPassword "123456"
            }
        }
    
        buildTypes {
            release {
                // 配置release版本的数字签名
                signingConfig signingConfigs.release
                minifyEnabled false
                proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.txt'
            }
            debug {
                // 配置debug版本的数字签名
                signingConfig signingConfigs.debug
            }
        }
        lintOptions {
            abortOnError false
        }
    }

    当然,上述命令Android Studio也提供了图形化界面进行操作,可以直接在Module Settings进行设置,截图如下(ps:我还是喜欢手动配置)。
    signing


     小结

    Android应用可以在debug和release两种模式下进行数字证书签名。在Android Studio中,我们直接点击Run使用的是debug模式,我们在命令行敲击bash gradle :$module_name:build使用的是release模式。
    debug模式下签名是为了开发调试,release模式下进行签名则是为了正式发布。
    Android SDK提供了一个不需要密码的证书用于在debug模式下进行签名调试,默认存储在$HOME/.android/debug.keystore,但是release版本必须使用自己的数字签名证书。


    查看应用签名信息

    首先,为什么我们需要查看应用签名信息呢?

    是因为,很多第三方提供的SDK服务为了区分应用必须让我们提供数字签名的SHA1值,例如百度地图定位SDK、高德地图定位SDK,为了使用这些服务,我们就必须学会如何查看应用签名信息。


    查看自签名证书的信息

    我们自签名的证书,由于keystore文件存在于我们可访问的路径下,我们可以直接通过keytool命令去查看证书信息。

    示例命令如下:

    keytool -v -list -keystore  my-release-key.keystore

    输入命令后,是需要输入签名密码的。

    参数详解:

    • -list:列出密钥库中的条目。
    • -keystore:数字证书位置。

    示例截图如下:
    release-key


    查看第三方应用或Android系统应用签名证书信息

    其实系统应用对开发者来说也是第三方应用,但是只要我们能拿到它的apk,就能知道它的应用签名信息。以我目前使用的乐运动apk为例(com.oxygen.www_3.0_40.apk)。

    1. 用unzip命令解压apk。
    unzip com.oxygen.www_3.0_40.apk
    1. 进入META-INF文件,找到其中的CERT.RSA文件。
    2. 使用keytool工具进行信息查看,具体命令如下:
    keytool -printcert -file CERT.RSA

    参数详解:

    • -printcert:打印证书内容

    示例截图如下:
    乐运动

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  • 数字签名原理及其应用

    万次阅读 多人点赞 2017-06-25 15:40:34
    签名的作用无非就是证明某个文件上的内容确实是我写的/我认同的,别人不能冒充我的签名(不可伪造),我也不能否认上面的签名是我的(不可抵赖)。 我们知道,手写签名之所以不能伪造,是因为每一个人的...而数字签名

    序言


    签名的作用简单来说就是证明某个文件上的内容确实是我写的/我认同的,别人不能冒充我的签名(不可伪造),我也不能否认上面的签名是我的(不可抵赖)。

    我们知道,手写签名之所以不能伪造,是因为每一个人的笔迹都是独一无二的,即使模仿,也可以通过专家鉴定分别出来。而不可抵赖,是因为每个人的笔迹都有固定特征,这些特征是很难摆脱的。

    正是这两点特性使得手写签名在日常生活中被广泛承认,比如签合同、借条等等。

    而数字签名,它的作用跟手写签名其实是类似的,用来证明某个消息或者文件是本人发出/认同的。我国在2005年就已经施行《电子签名法》,确立了电子签名(包括但不限于数字签名)的法律效力。

    那么数字签名又是靠什么保证不可伪造和不可抵赖两个特性呢?

    答案是利用公钥加密系统。常用的签名算法有

    • RSA,基于大整数分解问题
    • DSA,基于离散对数问题
    • ECDSA,属于DSA的一个变种,基于椭圆曲线上的离散对数问题

    其中RSA是上述几个算法中最容易实现数字签名的。

    公钥加密与数字签名


    数字签名的要求是,只有我自己能签我的名字,其他人能验证我的签名,但是不能伪造我的签名。

    我们知道,公钥加密系统里面,使用公钥加密,就可以使用私钥来解密;使用私钥加密,也可以使用公钥来解密。消息加密利用的是前者,数字签名利用的是后者。

    用私钥对消息进行加密,得到密文,其实就是一个签名的过程。因为私钥顾名思义是私密的,而且是唯一的,只有我自己知道,别人无法在不知道我的私钥的情况下模仿我的签名(不可伪造)。而公钥是公开的,其他人可以很容易地使用公钥去尝试解密生成的密文,然后就可以知道这个签名是不是我签的(不可抵赖)。

    当然,在数字签名的过程中,对原文的保密性没有要求,所以加密、解密这样的名词在这个场景中并不准确,用签名解签会更合适。

    实际应用中,由于直接对原消息进行签名有安全性问题,而且原消息往往比较长,直接使用RSA算法进行签名速度会比较慢,所以我们一般对消息计算其摘要(比如SHA-256等),然后对摘要进行签名。只要使用的摘要算法是安全的(MD5、SHA-1已经不安全了),那么这种方式的数字签名就是安全的。

    一个具体的签名过程如下:

    1. 小明对外发布公钥,并声明对应的私钥在自己手上
    2. 小明对消息M计算摘要,得到摘要D
    3. 小明使用私钥对D进行签名,得到签名S
    4. 将M和S一起发送出去

    验证过程如下:

    1. 接收者首先对M计算摘要,得到D’
    2. 使用小明公钥对S进行解签,得到D
    3. 如果D和D’相同,那么证明M确实是小明发出的,并且没有被篡改过

    应用


    手写签名可以用来签合同,那么数字签名可以用来干什么呢?

    网站认证

    首先最常见的用处就是用来认证一个网站的身份。
    比如我打开百度,百度是怎么保证显示在我眼前的网页就一定是百度生成的,不是其他人修改的呢?就是借助数字签名来实现的。

    用IE浏览器打开百度,点击地址栏旁边的小锁,再点击查看证书,就可以看到百度主页的数字签名证书了。所谓证书,其实是对公钥的封装,在公钥的基础上添加颁发者、有效期等信息。
    网站认证

    “签名算法”一栏可以看到,它使用的是sha256RSA,也就是使用SHA-256计算摘要,然后使用RSA对摘要进行签名。而在“公钥”一栏则保存着该证书的“本体”,用于验证签名的RSA公钥。

    代码签名

    而除此之外,还有个地方我们经常碰到数字签名的——代码签名。

    如果Windows上的可执行程序程序来源于正规公司,那么通常它会有代码签名,用于确保其来源可靠且未被篡改。以QQ为例,它的数字签名是这样的。
    代码签名

    如果某个程序没有数字签名,那么它的安全性往往就没有保证;如果它有数字签名,但是显示“此数字签名无效”,那么这个程序要么被篡改了要么损坏了,不管哪种都不应该尝试执行它。

    但是数字签名不是万能的。事实上不管是浏览器的数字签名还是代码的数字签名,都依赖于系统或者浏览器内置的根证书(公钥),如果电脑本身已经中毒或者被入侵,那么这些根证书可以被轻易添加或者修改,这时的数字签名的安全性可以说是荡然无存了。

    即使是签名有效的软件,并不能保证签名的公司不耍流氓,因为申请合法证书的门槛其实并不高,很多流氓软件都是由一些不知名的小公司搞出来的;或者某些小公司篡改知名软件,加入自己的代码,然后将原来的签名替换成自己的签名,这些数字签名在系统看来也是有效的,但是我相信你不会想运行这些软件的。如果对安全性要求比较高,可以手动或者借助工具吊销那些不太安全的根证书,具体方法已经超出本文讨论范畴,读者可以自行寻找。

    比特币

    比特币是一种匿名的数字货币,它的身份认证是基于ECDSA。比特币的账户地址就是对公钥等信息计算摘要得到的,向全世界公布。比特币账户地址不包含你的个人信息(姓名、住址、电话号码之类的),确认你是账户拥有者的唯一办法就是看你有没有账户对应的私钥。如果账户私钥丢失,那么你将永远地失去里面的钱;一旦私钥被黑客盗取,账户里面的钱就完全归黑客所有。

    #参考文献

    Microsoft TechNet: Digital Signatures
    Wikipedia: Digital Signature Algorithm
    Wikipedia: Elliptic Curve Digital Signature Algorithm

    展开全文
  • 数字签名应用实例

    千次阅读 2018-09-24 20:30:53
    在这样的情况下,就可以使用数字签名,即该组织可以对警告信息的文件施加数字签名,这样一来世界上所有人就都可以验证警告信息的发布者是否合法。 消息发布的目的是尽量让更多的人知道,因此我们没有必要对信息进行...

    一 安全信息公告

    一些信息安全方面的组织会在其网站上发布一些关于安全漏洞的警告,那么这些警告信息是否真的是该组织发布的呢?我们如何确认发布这些信息的网站没有被第三方篡改呢?

    在这样的情况下,就可以使用数字签名,即该组织可以对警告信息的文件施加数字签名,这样一来世界上所有人就都可以验证警告信息的发布者是否合法。

    消息发布的目的是尽量让更多的人知道,因此我们没有必要对信息进行加密,但是必须排除有人恶意伪装成该组织来发布假消息的风险。因此,我们不加密消息,而只是对消息加上数字签名,这种对明文消息所施加的签名,一般称为明文签名。

    例如:

    二 软件下载

    当我们从网上下载软件,我们需要判断所下载的软件是否可以安全运行,因为下载的软件有可能被主动攻击这Mallory篡改,从而执行一些恶意的操作。例如,明明是下载一个游戏软件,结果却可能是一个会删除硬盘上所有数据的程序,又或者可能是一个会将带有病毒邮件发送给所有联系人的程序。

    为了防止出现这样的问题,软件的作者可以对软件加上数字签名,而我们只要在下载之后验证数字签名,就可以识别出软件是否遭到主动攻击者Mallory的篡改。

    一种名为带签名的Applet的软件就是一个具体的例子。这种软件是用Java编写的,并加上了作者的签名,而浏览器会在下载之后对签名进行验证。

    不过,数字签名只是能够检测软件是否被篡改过,而不能保证软件本身不会做出恶意的行为。如果软件作者本身具有恶意的话,那么再怎么加上数字签名也是无法防范这种风险的。

    三 公钥证书

    在验证数字签名时我们需要合法的公钥,那么怎么才知道自己得到的公钥是否合法呢?我们可以将公钥当做消息,对它加上数字签名。像这样对公钥施加数字签名所得到的就是公钥证书。

    四 SSL/TLS

    SSL/TLS在认证服务器身份是否合法时会使用服务器证书,它就是加上了数字签名的服务器公钥。相对地,服务器为了对客户端(用户)进行认证也会使用客户端证书。

     

    展开全文
  • windows应用数字签名工具:makecert.exe、cert2spc.exe、pvk2pfx.exe、signtool.exe。
  • 数字签名的原理及其应用

    千次阅读 2018-03-24 00:27:26
    概述 我们日常都亲自签过各种名,...数字签名和这个类似,是用来保证一段信息不可伪造而且使这段信息产生者不可抵赖。 例如小明和二狗互不相识,碰巧在各自家里组局打王者荣耀,小明总抢二狗的蓝爸爸,二狗怒了...

    版权申明】非商业目的注明出处可自由转载
    博文地址:https://blog.csdn.net/ShuSheng0007/article/details/79674177
    出自:shusheng007

    概述

    我们日常都亲自签过各种名,例如你和你的公司签订劳动合同时候会签上你自己的名字。那这个签名有什么用呢?对于公司来说就是将来开除你的时候可以让你不可抵赖。当然合同条款都是不允许涂改的,不然就得重写,这个用来保证合同的不可伪造性。

    数字签名和这个类似,是用来保证一段信息不可伪造而且使这段信息产生者不可抵赖
    例如小明和二狗互不相识,碰巧在各自家里组局打王者荣耀,小明总抢二狗的蓝爸爸,二狗怒了,直接问候了小名妈妈:“xx妈”。假设二狗对这个信息加了数字签名。走到哪里大家都会知道是二狗骂了小明“xx妈”,无论二狗如何狡辩说信息不是他发的,或者说他发的不是“xx妈”而是其他的。

    用途

    保证信息传输的完整性、发送者的身份认证、防止交易中的抵赖发生。

    原理

    要理解数字签名的原理,必须先要对非对称加密数字摘要这两种技术有所了解,不然无法进行。因为数字签名就是对这两种技术的实际应用。

    非对称加密

    非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(public key)和私有密钥(private key)。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。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。
    非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:
    1 A生成一对密钥并将其公钥向B公开;
    2 B使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给A
    3 A接到信息后用自己的私钥对加密后的信息进行解密。

    例如大名鼎鼎的RSA非对称加密算法。

    数字摘要

    数字摘要是将任意长度的消息变成固定长度的短消息。数字摘要就是采用单向Hash函数将需要加密的明文“摘要”成一串固定长度的密文,这一串密文又称为数字指纹,不同的明文摘要成密文,其结果总是不同的(严格意义上说存在相同的几率,因为有可能发生哈希碰撞),而同样的明文其摘要必定一致。

    例如MD5 SHA1SHA256SHA384SHA512 等都是摘要算法,被破解难度由左到右逐渐升高。

    签名过程

    假设AB发送信息 HB现在持有A的公钥

    签名
    A对要发送的信息H做数字签名并发送
    1.A将要发送的信息H使用摘要算法(例如SHA256)生成消息摘要M。
    2.A将M用自己的私钥加密生成数字签名 S.
    3.A将消息H与数字签名S一起发送给B
    解签名
    B接收到信息后需要解签名拿到确认拿到正确的信息
    1.BA的公钥对接到的数字签名S2解密获得了消息摘要M2
    2.B使用相同的摘要算法(例如SHA256)将收到的信息H2生成消息摘要M3
    3.B对比M2与M3,如果相同说明消息是从A发过来的,而且没有被篡改。

    整个过程如下图所示
    在这里插入图片描述
    那么以上过程是如何保证信息的不可伪造不可抵赖这两个特性的呢?

    • 保证不可伪造原理
      数字签名通过数字摘要来保证信息的不可伪造性,因为接收者B会使用相同的摘要算法提取接收到信息的消息摘要,然后和接收到的消息摘要做对比,消息摘要算法保证了不同的原始信息的消息摘要一定不同,所以只要发现消息摘要不同即可判定信息被纂改了。

    • 保证不可抵赖原理
      数字签名通过非对称加密来保证信息的不可抵赖性,因为接收者B是使用发送方A的公钥对消息摘要做的解密,而消息摘要是经过发送发方A私钥加密的,而公私钥是成对的,所以只要验证成功(说明钥匙对上了)即可判定消息就是A发的。
      当然我们的前提是假设B持有了A的公钥,那么B如何确定无疑的获得A的公钥也是一个大课题,当前大家采用了数字证书来解决这一问题,有机会再详细述说。

    是不是很神奇,数字签名被广泛应用在了HTTPS协议,区块链等技术上。

    展开全文
  • Android应用程序数字签名机制研究.pdf
  • 本文在介绍数字签名技术的基础上,对数字签名在数字电视中的应用进行了分析和研究,并提出一种可用于数字电视传输的数字签名方案。
  • 电子商务中数字签名应用研究.doc
  • 针对当前物流行业高成本的纸质签名,本文分析数字签名的优点,以液晶显示控制芯片SED1335和触摸屏控制芯片ADS7846为例,提出一种在手持式设备上实现数字签名采集的方法,给出硬件和软件的实现过程。
  • 数字签名

    万次阅读 2020-02-26 08:54:09
    文章目录我们需要数字签名签名的生成和验证数字签名的方法直接对消息进行签名对消息的hash值进行签名数字签名可以替代现实生活中的签名吗?数字签名无法解决的问题 我们需要数字签名 之前的文章我们讲了MAC(Message...
  • 目录创建数字签名创建自签名证书确定待打包应用的颁发者(Subject)使用 New-SelfSignedCertificate 命令创建证书导出证书打包应用程序使用SignTool进行签名使用SignTool确定哈希算法对APP进行签名常见错误及解决 ...
  • C#中对于发送的信息进行不对称加密及对其进行数字签名的实例应用
  • Android应用程序数字签名流程参考资料,这是Android应用程序发布前的一个必须过程,这压缩包里面含两个参考链接,和我自己实践的3个截图,希望可以帮到大家哈
  • 基于XML数字签名应用模型设计与分析论文
  • 数字签名在我国的应用及发展
  • 数字签名的原理和应用

    千次阅读 2020-12-15 09:15:05
    1.数字签名的原理 在日常生活中,签名的意义就是签完你的名后,别人可以知道这件事是你做的,而由于每个人笔迹不同,你也无法否认这个名字是你签的。同真实的签名一样,数字签名也是用来证明某条信息是本人发的,...
  • 电子签名 用于数字签名的Java应用程序
  • 摘要:针对当前物流行业高成本的纸质签名,本文分析数字签名的优点,以液晶显示控制芯片SED1335和触摸屏控制芯片ADS7846为例,提出一种在手持式设备上实现数字签名采集的方法,给出硬件和软件的实现过程。...
  • 数字签名在电子病历系统中的应用研究,毕业论文转载,版权属于作者
  • 数字签名原理及其应用详解

    万次阅读 多人点赞 2018-02-22 10:35:19
    序言签名的作用无非就是证明某个文件上的内容确实是我写的/我认同的,别人不能冒充我的签名(不可伪造),我也不能否认上面的签名是我的(不可抵赖)。我们知道,手写签名之所以不能伪造,是因为每一...而数字签名,...
  • 数字签名的论文啊论文 差不多5000字啊~~~
  • 基于数字签名的Linux应用程序保护技术实现.pdf
  • 这其中需要在经过数字签名的交易上打上一个可信赖的时间戳,从而解决一系列的实际和法律问题。由于用户桌面时间很容易改变,由该时间产生的时间戳不可信赖,因此需要一个权威第三方来提供可信赖的且不可抵赖的时间戳...
  • 数字签名和证书在网络技术加密中的综合应用数字签名和证书在网络技术加密中的综合应用数字签名和证书在网络技术加密中的综合应用
  • 数字签名技术在网络安全中的应用.pdf
  • 数字签名技术在Linux日志中的应用.pdf
  • 网络安全中的数字签名技术分析与应用.pdf

空空如也

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属于数字签名应用有