apk signature scheme ===================== `Application Signing `_ `apksig `_ 相同public key对应的apk，可以选择share UID。 apk signature scheme v1 -------------------------- `JAR signing `_ `Android code signing `_ 以下以wechat apk为例 - manifest.mf manifest.mf 为各资源文件的digest，例如： :: $ cd META-INF $ cat ../r/f/bj.xml |openssl dgst -sha1 -binary |openssl base64 K/y4OJlp+JDHAkGomyWpdsUMK40= 在manifest.mf里表示为 :: Name: r/f/bj.xml SHA1-Digest: K/y4OJlp+JDHAkGomyWpdsUMK40= - x.sf x.sf 为manifest.mf里各资源块摘要信息的二次digest :: $ echo -n "Name: r/f/bj.xml\r\nSHA1-Digest: K/y4OJlp+JDHAkGomyWpdsUMK40=\r\n\r\n" | openssl dgst -sha1 -binary | openssl base64 RPsYSzcn/QIIfiVAg08OP8hIZJY= 在x.sf里表示为 :: Name: r/f/bj.xml SHA1-Digest: RPsYSzcn/QIIfiVAg08OP8hIZJY= x-Digest-Manifest-Main-Attributes :: $ echo -n "Manifest-Version: 1.0\r\nCreated-By: 1.7.0_45 (Oracle Corporation)\r\n\r\n" | openssl dgst -sha1 -binary | openssl base64 sY6+RQ4DWdnxCfSpiwTT6GRIwA0= x.sf 中包含manifest.mf的头部main attributes的摘要信息 :: SHA1-Digest-Manifest-Main-Attributes: sY6+RQ4DWdnxCfSpiwTT6GRIwA0= x-Digest-Manifest :: $ cat MANIFEST.MF| openssl dgst -sha1 -binary | openssl base64 NTBvqC+3bBhUhQAKSFjl2tsMuOI= x.sf 中包含对manifest.mf的摘要信息 :: SHA1-Digest-Manifest: NTBvqC+3bBhUhQAKSFjl2tsMuOI= - x.rsa 查看pkcs7签名文件 :: $ openssl asn1parse -i -inform DER -in x.rsa 查看cert :: $ keytool -printcert -file x.rsa 导出cert & pubkey :: $ openssl pkcs7 -inform DER -print_certs -out cert.pem -in x.rsa $ openssl x509 -in cert.pem -pubkey -noout > pubkey.pem 校验pkcs7签名文件 :: $ openssl smime -verify -binary -inform DER -in x.rsa -content x.sf -certfile cert.pem -nointern -noverify >/dev/null Verification successful 从pkcs7中提取x.sig： `How can I extract certificates contained in an ashx file with openssl? `_ :: $ openssl dgst -md5 -verify pubkey.pem -signature x.sig x.sf - summary 解压后才能进行签名校验 仅能确保manifest.mf中的文件完整性 难以防御添加文件重新打包的攻击 apk signature scheme v2, android 7 ------------------------------------- :: { 1. Contents of ZIP entries, 2. APK Signing Block, 3. ZIP Central Directory, 4. ZIP End of Central Directory } section 2 的 apk signing block 用于校验其他3个section的完整性, block ID 0x7109871a。 section 1, 3, 4 构造一个双层merkle tree： - 每个section拆成1MB的chunks，每个chunk计算digest(0xa5, chunk's length, chunk's content) - 顶层digest(0x5a, number of chunks, concatenation of digests of chunks) 1. rollback protection 为防止rollback回v1 signature，可以在 `META-INF/*.SF` 中添加 X-Android-APK-Signed : 2 此时，对于支持v2 signature校验的platform，重打包攻击无法生效 #. 校验 先验签（确保签名ok、选择强度最高的algorithm ID) 确保digest与signature指定的algorithm ID一致 再验merkle tree 最后验certificate(签名校验的pubkey必须与first certificate的publkey一致、确保能验到一个见过的/首次见的signer) apk signature scheme v3, android 9 --------------------------------------- 1. 签名 v3 签名的结构体与 v2签名基本一致, section 2 的 block ID 0xf05368c0。 支持指定minSDK, maxSDK，限定版本范围。 支持key rotation，即通过certificate chain链式信任，支持更新signing key。 #. 校验 先验签 再检查minSDK, maxSDK 确保digest与signature指定的algorithm ID一致 再验merkle tree 确保签名校验的pubkey必须与first certificate的publkey一致 如果proof-of-rotation设定了ID 0x3ba06f8c, 确保last certificate中的signer为旧的signer 确保能验到一个见过的/首次见的signer apk signature scheme v4, android 11 ----------------------------------------- v4签名的merkle tree与fs-verity的hash tree格式相同 签名文件单独存放于.apk.idsig，包含内容： - version - hasing_info： 构造merkle tree的参数(hash_algorithm, log2_blocksize, salt)、root_hash - signing_info: 签名信息(apk_digest从v3/v2 Signing block中提取，证书相关信息，签名相关信息) - merkle_tree: 可选 签名的predata包含：签名文件大小、`hasing_info`、`signing_info` 的 `apk_digest` / 证书等相关信息 1. `apk_digest` `apk_digest` is the first available content digest in order #. incremental `Incremental File System `_ merkle tree的特性，天然适合增量安装 即签名校验通过后，优先安装指定偏移量的文件块，剩下的再慢慢装 适用于游戏包的安装场景，先装启动必须的，再装资源文件