android 系統簽名【轉】

Android——編譯release版簽名系統

AndroidManifest.xml中的android:sharedUserId="android.uid.system"，代表的意思是和系統相同的uid，可以擁有修改系統時間，檔案操作等權限。

也有提到怎麼單獨給一個apk簽名，這裡補充一下Android的簽名權限控制機制。

一：簽名類型

android的标準簽名key有：

testkey

media

platform

shared

以上的四種，可以在源碼的/build/target/product/security裡面看到對應的密鑰，其中shared.pk8代表私鑰，shared.x509.pem公鑰，一定是成對出現的。

其中testkey是作為android編譯的時候預設的簽名key，如果系統中的apk的android.mk中沒有設定LOCAL_CERTIFICATE的值，就預設使用testkey。

而如果設定成：

LOCAL_CERTIFICATE := platform

就代表使用platform來簽名，這樣的話這個apk就擁有了和system相同的簽名，因為系統級别的簽名也是使用的platform來簽名，此時使用android:sharedUserId="android.uid.system"才有用！

二：自定義簽名Key

在/build/target/product/security目錄下有個README，裡面有說怎麼制作這些key以及使用問題（android4.2）：

1. The following commands were used to generate the test key pairs:  
2.   development/tools/make_key testkey  '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/[email protected]'  
3.   development/tools/make_key platform '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/[email protected]'  
4.   development/tools/make_key shared   '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/[email protected]'  
5.   development/tools/make_key media    '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/[email protected]'  
6. The following standard test keys are currently included:  
7. testkey -- a generic key for packages that do not otherwise specify a key.  
8. platform -- a test key for packages that are part of the core platform.  
9. shared -- a test key for things that are shared in the home/contacts process.  
10. media -- a test key for packages that are part of the media/download system.  
11. These test keys are used strictly in development, and should never be assumed  
12. to convey any sort of validity.  When $BUILD_SECURE=true, the code should not  
13. honor these keys in any context.  

從上面可以看出來在源碼下的/development/tools目錄下有個make_key的腳本，通過傳入兩個參數就可以生成一對簽名用的key。

其中第一個為key的名字，一般都預設成android本身有的，因為很多地方都預設使用了這些名字，我們自定義的話隻需要對第二個參數動手腳，定義如下：

C ---> Country Name (2 letter code)

ST ---> State or Province Name (full name)

L ---> Locality Name (eg, city)

O ---> Organization Name (eg, company)

OU ---> Organizational Unit Name (eg, section)

CN ---> Common Name (eg, your name or your server’s hostname)

emailAddress ---> Contact email address

另外在使用上面的make_key腳本生成key的過程中會提示輸入password，我的處理是不輸入，直接enter，不要密碼！後面解釋，用自定義的key替換/security下面的。

可以看到android源碼裡面的key使用的第二個參數就是上面README裡面的，是公開的，是以要release版本的系統的話，肯定要有自己的簽名key才能起到一個安全控制作用。

三：修改系統預設簽名key

在上面提到如果apk中的編譯選項LOCAL_CERTIFICATE沒有設定的話，就會使用預設的testkey作為簽名key，我們可以修改成自己想要的key，按照上面的步驟制作一個releasekey，修改android配置在/build/core/config.mk中定義變量：

1. DEFAULT_SYSTEM_DEV_CERTIFICATE := build/target/product/security/releasekey  

在主makefile檔案裡面：

1. ifeq ($(DEFAULT_SYSTEM_DEV_CERTIFICATE),build/target/product/security/releasekey)  
2. BUILD_VERSION_TAGS += release-keys  

這樣的話預設的所有簽名将會使用releasekey。

 修改完之後就要編譯了，如果上面的這些key在制作的時候輸入了password就會出現如下錯誤：

1. Enter password for build/target/product/security/releasekey.pk8 (password will not be hidden): java.lang.NullPointerException  
2.     at com.android.signapk.SignApk.decryptPrivateKey(SignApk.java:142)  
3.     at com.android.signapk.SignApk.readPrivateKey(SignApk.java:166)  
4.     at com.android.signapk.SignApk.main(SignApk.java:531)  
5. Enter password for build/target/product/security/releasekey.pk8 (password will not be hidden): make: *** [out/target/product/gotechcn/obj/APPS/CalendarProvider_intermediates/package.apk] 錯誤 1  
6. make: *** 正在等待未完成的任務....  
11. make: *** [out/target/product/gotechcn/obj/APPS/Calculator_intermediates/package.apk] 錯誤 1  
12. Warning: AndroidManifest.xml already defines minSdkVersion (in http://schemas.android.com/apk/res/android); using existing value in manifest.  
13. Warning: AndroidManifest.xml already defines targetSdkVersion (in http://schemas.android.com/apk/res/android); using existing value in manifest.  
14.  'out/target/common/obj/APPS/Calendar_intermediates/classes.dex' as 'classes.dex'...  
19. make: *** [out/target/product/gotechcn/obj/APPS/Calendar_intermediates/package.apk] 錯誤 1  
20. ^Cmake: *** [out/target/product/gotechcn/obj/APPS/BasicDreams_intermediates/package.apk] 錯誤 130  

我在網上找到了合理的解釋：

其實會出現這個錯誤的最根本的原因是多線程的問題。在編譯的時候為了加速一般都會執行make -jxxx，這樣本來需要手動輸入密碼的時候，由于其它線程的運作，就會導緻影響目前的輸入終端，是以就會導緻密碼無法輸入的情況！

再編譯完成之後也可以在build.prop中檢視到變量：

1. ro.build.tags=release-keys  

這樣處理了之後編譯出來的都是簽名過的了，系統才算是release版本

我發現我這樣處理之後，整個系統的算是全部按照我的要求簽名了。

四：其它

網上看到還有另外的簽名release辦法，但是應該是針對另外的版本的，借用學習一下： 

1. make -j4 PRODUCT-product_modul-user dist  

這個怎麼跟平時的編譯不一樣,後面多了兩個參數PRODUCT-product_modul-user 和 dist. 編譯完成之後回在源碼/out/dist/目錄内生成個product_modul-target_files開頭的zip檔案.這就是我們需要進行簽名的檔案系統.

我的product_modul 是full_gotechcn,後面加“-user”代表的是最終使用者版本，關于這個命名以及product_modul等可參考javascript:void(0)

編譯出需要簽名的zip壓縮包之後，就是利用/security下面的準備的key進行簽名了：

1. ./build/tools/releasetools/sign_target_files_apks -d /build/target/product/security  out/dist/full_gotechcn-target_files.zip   out/dist/signed_target_files.zip  

簽名目标檔案 輸出成signed_target_files.zip

如果出現某些apk出錯，可以通過在full_gotechcn-target_files.zip前面加參數"-e <apkname>=" 來過濾這些apk.

然後再通過image的腳本生成imag的zip檔案，這種方式不适用與我目前的工程源碼，沒有做過多驗證！

Android簽名機制可劃分為兩部分：（1）ROM簽名機制；（2）第三方APK簽名機制。

Android APK實際上是一個jar包，而jar包又是一個zip包。APK包的簽名實際上使用的是jar包的簽名機制：在zip中添加一個META的子目錄，其中存放簽名資訊；而簽名方法是為zip包中的每個檔案計算其HASH值，得到簽名檔案(*.sf)，然後對簽名檔案(.sf)進行簽名并把簽名儲存在簽名塊檔案(*.dsa)中。

ROM簽名機制

在編譯Android源碼生成ROM的過程中，會使用build/target/product/security目錄中的4個key（media, platform, shared, testkey）來對apk進行簽名。其中，*.pk8是二進制形式（DER）的私鑰，*.x509.pem是對應的X509公鑰證書（BASE64編碼）。build/target/product/security目錄中的這幾個預設key是沒有密碼保護的，隻能用于debug版本的ROM。

要生成Release版本的ROM，可先生成TargetFiles，再使用帶密碼的key對TargetFiles重新簽名，最後由重簽名的TargetFiles來生成最終的ROM。

可以使用Android源碼樹中自帶的工具“development/tools/make_key”來生成帶密碼的RSA公私鑰對（實際上是通過openssl來生成的）:

$ development/tools/make_key media ‘/C=CN/ST=Sichuan/L=Chengdu/O=MyOrg/OU=MyDepartment/CN=MyName’

上面的指令将生成一個二進制形式（DER）的私鑰檔案“media.pk8”和一個對應的X509公鑰證書檔案“media.x509.pem”。其中，/C表示“Country Code”，/ST表示“State or Province”，/L表示“City or Locality”，/O表示“Organization”，/OU表示“Organizational Unit”，/CN表示“Name”。前面的指令生成的RSA公鑰的e值為3，可以修改development/tools/make_key腳本來使用F4 (0×10001)作為e值（openssl genrsa的-3參數改為-f4）。

也可以使用JDK中的keytool來生成公私鑰對，第三方APK簽名一般都是通過keytool來生成公私鑰對的。

可以使用openssl x509指令來檢視公鑰證書的詳細資訊：

$ openssl x509 -in media.x509.pem -text -noout

or,

$ openssl x509 -in media.x509.pem -inform PEM -text -noout

還可以使用JDK中的keytool來檢視公鑰證書内容，但其輸出内容沒有openssl x509全面：

$ keytool -printcert -v -file media.x509.pem

有了key之後，可以使用工具“build/tools/releasetools/sign_target_files”來對TargetFiles重新簽名：

$ build/tools/releasetools/sign_target_files_apks -d new_keys_dir -o target_files.zip target_files_resigned.zip

其中，new_keys_dir目錄中需要有四個key（media, platform, shared, releasekey）。注意：這裡的releasekey将代替預設的testkey（請參考build/tools/releasetools/sign_target_files腳本實作），也就是說，如果某個apk的Android.mk檔案中的LOCAL_CERTIFICATE為testkey，那麼在生成TargetFiles時是使用的build/target/product/security/testkey來簽名的，這裡重新簽名時将使用new_keys_dir/releasekey來簽名。

build/tools/releasetools/sign_target_files_apks是通過host/Linux-x86/framework/signapk.jar來完成簽名的。也可以直接使用host/linux-x86/framework/signapk.jar來對某個apk進行簽名：

$ Java -jar signapk [-w] publickey.x509[.pem] privatekey.pk8 input.jar output.jar

其中，”-w”表示還對整個apk包(zip包）進行簽名，并把簽名放在zip包的comment中。

第三方APK簽名機制

對于第三方應用開發者而言，對APK簽名相對要簡單得多。第三方應用開發一般采用JDK中的keytool和jarsigner來完成簽名密鑰的管理和APK的簽名。

使用keytool來生成存儲有公私鑰對的keystore：

$ keytool -genkey -v -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000

檢視生成的密鑰資訊：

$ keytool -list -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -v

$ keytool -list -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -rfc

（注：擷取Base64格式的公鑰證書，RFC 1421）

導出公鑰證書：

$ keytool -export -keystore mystore -alias mykey -file my.der

（注：二進制格式公鑰證書，DER）

$ keytool -export -keystore mystore -alias mykey -file my.pem -rfc

（注：Base64格式公鑰證書，PEM）

對APK進行簽名：

$ jarsigner -verbose -keystore my-release-key.keystore my_application.apk mykey

驗證簽名：

$ jarsigner -verify -verbose -certs my_application.apk

在進行Android二次開發時，有時需要把build/target/product/security下面的公私鑰對轉換為keystore的形式，可以參考這篇文章：​​把Android源碼中的密碼對轉換為keystore的方法​​。