iOS逆向开发(五)----iOS签名机制

2018-12-27 本文已影响0人会笑的Even

iOS逆向开发(五)----iOS签名机制

根据密钥的使用方法，可以将密码分为2种:

对称密码
公钥密码（非对称密码）

对称密码

在对称密码中，加密、解密时使用的是同一个密钥,常见的对称密码算法有:DES,3DES,AES.

DES（Data Encryption Standard)

DES是一种将64bit明文加密成64bit密文的对称密码算法，密钥长度是56bit,规格上来说，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,由于DES每次只能加密64bit的数据，遇到比较大的数据，需要对DES加密进行迭代（反复）,目前已经可以在短时间内被破解，所以不建议使用.

3DES

3DES，将DES重复3次所得到的一种密码算法，也叫做3重DES,目前还被一些银行等机构使用，但处理速度不高，安全性逐渐暴露出问题.

AES（Advanced Encryption Standard）

取代DES成为新标准的一种对称密码算法, AES的密钥长度有128、192、256bit三种,在2000年时选择Rijindael算法作为AES的实现,目前AES，已经逐步取代DES、3DES，成为首选的对称密码算法,一般来说，我们也不应该去使用任何自制的密码算法，而是应该使用AES，它经过了全世界密码学家所进行的高品质验证工作.

公钥密码（Public-key Cryptography）

公钥密码中，密钥分为加密密钥、解密密钥2种，它们并不是同一个密钥,公钥密码也被称为非对称密码（Asymmetric Cryptography）,在公钥密码中,加密密钥，一般是公开的,因此该密钥称为公钥（public key）,解密密钥，由消息接收者自己保管的，不能公开，因此也称为私钥（private key）,公钥和私钥是一一对应的，是不能单独生成的，一对公钥和密钥统称为密钥对（key pair）,由公钥加密的密文，必须使用与该公钥对应的私钥才能解密,由私钥加密的密文，必须使用与该私钥对应的公钥才能解密.

RSA

目前使用最广泛的公钥密码算法是RSA, RSA的名字，由它的3位开发者，即Ron Rivest、Adi Shamir、Leonard Adleman的姓氏首字母组成.

混合密码系统（Hybrid Cryptosystem）

对称密码的缺点:不能很好地解决密钥配送问题,公钥密码的缺点:加密解密速度比较慢.
混合密码系统，是将对称密码和公钥密码的优势相结合的方法,解决了公钥密码速度慢的问题,并通过公钥密码解决了对称密码的密钥配送问题,网络上的密码通信所用的SSL/TLS都运用了混合密码系统.

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会话过程为:A代表发送者,B代表接受者

1.事先B生成一对公钥和私钥,将公钥发送给A.
2.A随机生成一个会话密钥,加密消息,A用B的公钥加密会话密钥,将加密消息和加密会话密钥一共发送给B.
3.B用私钥解密加密过的会话密钥.
4.B再用会话密钥加密加密过的消息.

单向散列函数（One-way hash function）

单向散列函数，可以根据根据消息内容计算出散列值,散列值的长度和消息的长度无关，无论消息是1bit、10M、100G，单向散列函数都会计算出固定长度的散列值,根据任意长度的消息，计算出固定长度的散列值,计算速度快，能快速计算出散列值,消息不同，散列值也不同,具备单向性.

单向散列函数，又被称为消息摘要函数（message digest function），哈希函数
输出的散列值，也被称为消息摘要（message digest）、指纹（fingerprint）.

常见的几种单向散列函数:

MD4、MD5:产生128bit的散列值，MD就是Message Digest的缩写，目前已经不安全.
SHA-1:产生160bit的散列值，目前已经不安全.
SHA-2: SHA-256、SHA-384、SHA-512，散列值长度分别是256bit、384bit、512bit.
SHA-3:全新标准.

数字签名

数字签名，其实就是将公钥密码反过来使用,就是用私钥签名,公钥验证.

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会话过程为:A代表发送者,B代表接受者

1.A生成一对公钥和私钥,将公钥发给B.
2.A用单向散列函数,将消息生成一个散列值,在用自己的私钥加密散列值,生成签名和消息发送给B.
3.B用A的公钥解密签名,得到散列值和发送的消息得来的散列值比较,是否为A发送的消息.

数字签名的作用:确认消息的完整性,识别消息是否被篡改,防止消息发送人否认.

但是数字签名无法解决的问题是:用于验证签名的公钥必须属于真正的发送者.可以用证书解决此问题.

证书（Certificate）

密码学中的证书，全称叫公钥证书（Public-key Certificate，PKC）,里面有姓名、邮箱等个人信息，以及此人的公钥,并由认证机构（Certificate Authority，CA）施加数字签名,CA就是能够认定“公钥确实属于此人”并能够生成数字签名的个人或者组织.

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iOS签名机制

iOS签名机制的作用:保证安装到用户手机上的APP都是经过Apple官方允许的.不管是真机调试，还是发布APP，开发者都需要经过一系列复杂的步骤.

1.生成CertificateSigningRequest.certSigningRequest文件
2.获得ios_development.cer\ios_distribution.cer证书文件
3.注册device、添加App ID
4.获得*.mobileprovision文件

这里的苹果充当了CA,签名流程为:

1.我们用自己Mac公钥对我们app进行签名.
2.苹果用自己的Apple私钥对Mac公钥.(CertificateSigningRequest.certSigningRequest)进行签名生成cer证书文件.
3.苹果再自己的Apple私钥在对cer证书,我们添加的device,Apple ID和各种entitlements进行签名,生成mobileprovision文件
4.将mobileprovision和前面签名过的app生成ipa安装包.

由于我们手机中已经存在Apple公钥,其验证过程为:

1.用Apple公钥解密mobileprovision得到cer证书,及其device,App ID, entitlements是否匹配.
2.再用Apple公钥解密cer得到Mac公钥.
3.再用Mac公钥解密app,验证app是否被人修改过.

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