上架Appstore背后的故事

前言

众说周知，iOS系统对第三方APP拥有很强力的控制权，有别于安卓系统上可以从任意地方下载，苹果保证了每一个安装在iOS系统中的APP都是经过官方认证的。那么在这表层现象的背后，引发我们的思考，苹果是如何保证认证。

准备知识：非对称加密

一、理论

首先说到非对称加密，大家都熟知一个算法，RSA（又三位数学家名字首字母构成），这个算法中包含很多数学公式和理论证明，这里就不做深究。我们来简单地理解下非对称加密的思想。

先来看看对称加密的过程，对称加密的双方都保持相同的加密密钥和解密密钥，数据经过加密密钥加密之后再网络中传输，对称加密最大的问题就是解密秘钥的如何安全传输。

再来看看非对称加密，非对称加密有两个密钥，公钥和私钥，公钥公开，私钥私有。

二、非对称加密的例子

1. 加密：
   A想要传输信息给B，那么B首先生成公钥和私钥，公钥发送给A，私钥保留，A收到B的公钥之后，将信息利用公钥加密，然后传输给B，B通过私钥解密。
2. 防止篡改：
   B想要给A发送一个证明，那么B首先生成公钥和私钥，利用私钥加密证明生成加密文件，然后将证明和加密文件以及公钥一同发送给A，A收到之后，利用公钥将加密文件解密，然后对比证明，如果相同，则可以认为证明没有被篡改过。

苹果的数字签名

苹果生成了一对密钥，公钥安装在每台iOS设备上，私钥保存在苹果后台服务器中，当APP上架到Appstore的时候，苹果后台用私钥对App进行签名（加密），当用户使用iOS设备下载App时，利用设备中的公钥验证签名，如果签名正确，那么可以认为该App是被官方认证的，同时也没有被修改过。

上面的逻辑很通俗易懂，当然，这只是最简单的逻辑。考虑到很多实际情况，苹果制定了更为复杂的签名机制。

实际情况

开发者可以直接把开发中的应用安装进手机进行调试

更复杂的签名机制

一、签名

1. 首先在Mac机器中生成一对公钥和私钥，这里标记为公钥M，私钥M（M：Mac）
2. 同样苹果仍然持有一对密钥，公钥放在iOS设备上，私钥放在后台服务器，这里标记为公钥A，私钥A（A：Apple）
3. 签名：
   1. 将公钥M上传到后台服务器，通过私钥A进行签名，然后返回签名和公钥M，将其称为证书
   2. 用私钥M对App签名
4. 将以上两者内容打包，安装在手机上

二、验证

1. 首先利用设备中的公钥A对证书中的签名进行验证，确保公钥M是是认证过的
2. 然后利用公钥钥M对App签名进行验证，确保App是认证过的

更完善的策略设计

以上是签名的大致过程，但是苹果还加了两个限制：

1. 只有在后台注册过的设备才能安装
2. 签名机制应该针对具体的某一App

完善的签名机制

做一些小调整

1. 在签名过程中，原来只讲私钥M上传后台服务器，现在需要将设备的IDs和AppID以及Entitlements（权限开关）也传入到后台服务器
2. 先利用私钥A签名得到证书，然后将证书和添加的信息打包后再用私钥签名（由一次签名变成两次签名，验证也从一次变成两次）
3. 在验证过程中，添加了两项验证：
   1. 用设备IDs验证iOS设备是否属于注册的设备范围
   2. 用AppID验证App的ID是否对应

概念与实际操作对应

一、签名

1. 在keychain中选择“从证书颁发机构请求证书”，可以在本地生成一对公钥私钥，私钥保存在电脑中，公钥为生成的CertificateSigningRequest
2. iOS系统中保存一个公钥，苹果后台保存一个私钥
3. 签名：
   1. 将CertificateSigningRequest上传到服务器进行证书的申请，然后在网页上设置设备的IDs、AppID和Entitlements，配置完成后即可下载Provisioning Profile文件（该文件中包含证书、设备IDs、AppID、Entitlements）
   2. Xcode通过Provisioning Profile中的本地公钥可以找到对应的私钥（如果其他机器想要编译这个APP，则需要将私钥导出，为.p12文件），并签名该App，接着把Provisioning Profile文件命名为embedded.mobileprovision一同打包

二、验证

1. 先用公钥验证证书和附加信息的包的签名，然后再验证证书的签名
2. 利用公钥验证App签名
3. 利用附加信息验证