android 系统签名

也有提到怎么单独给一个apk签名，这里补充一下android的签名权限控制机制。

 

一：签名类型

android的标准签名key有：

testkey

media

platform

shared

以上的四种，可以在源码的/build/target/product/security里面看到对应的密钥，其中shared.pk8代表私钥，shared.x509.pem公钥，一定是成对出现的。

其中testkey是作为android编译的时候默认的签名key，如果系统中的apk的android.mk中没有设置LOCAL_CERTIFICATE的值，就默认使用testkey。

而如果设置成：

LOCAL_CERTIFICATE := platform

就代表使用platform来签名，这样的话这个apk就拥有了和system相同的签名，因为系统级别的签名也是使用的platform来签名，此时使用android:sharedUserId="android.uid.system"才有用！

 

 

二：自定义签名Key

在/build/target/product/security目录下有个README，里面有说怎么制作这些key以及使用问题（android4.2）：

 

The following commands were used to generate the test key pairs:

  development/tools/make_key testkey  '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com'
  development/tools/make_key platform '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com'
  development/tools/make_key shared   '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com'
  development/tools/make_key media    '/C=US/ST=California/L=Mountain View/O=Android/OU=Android/CN=Android/emailAddress=android@android.com'

The following standard test keys are currently included:

testkey -- a generic key for packages that do not otherwise specify a key.
platform -- a test key for packages that are part of the core platform.
shared -- a test key for things that are shared in the home/contacts process.
media -- a test key for packages that are part of the media/download system.

These test keys are used strictly in development, and should never be assumed
to convey any sort of validity.  When $BUILD_SECURE=true, the code should not
honor these keys in any context.

从上面可以看出来在源码下的/development/tools目录下有个make_key的脚本，通过传入两个参数就可以生成一对签名用的key。

 

其中第一个为key的名字，一般都默认成android本身有的，因为很多地方都默认使用了这些名字，我们自定义的话只需要对第二个参数动手脚，定义如下：

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脚本生成key的过程中会提示输入password，我的处理是不输入，直接enter，不要密码！后面解释，用自定义的key替换/security下面的。

可以看到android源码里面的key使用的第二个参数就是上面README里面的，是公开的，所以要release版本的系统的话，肯定要有自己的签名key才能起到一个安全控制作用。

 

 

三：修改系统默认签名key

在上面提到如果apk中的编译选项LOCAL_CERTIFICATE没有设置的话，就会使用默认的testkey作为签名key，我们可以修改成自己想要的key，按照上面的步骤制作一个releasekey，修改android配置在/build/core/config.mk中定义变量：

 

 

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

在主makefile文件里面：

 

 

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

这样的话默认的所有签名将会使用releasekey。

 修改完之后就要编译了，如果上面的这些key在制作的时候输入了password就会出现如下错误：

  

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

 

我在网上找到了合理的解释：

其实会出现这个错误的最根本的原因是多线程的问题。在编译的时候为了加速一般都会执行make -jxxx，这样本来需要手动输入密码的时候，由于其它线程的运行，就会导致影响当前的输入终端，所以就会导致密码无法输入的情况！

再编译完成之后也可以在build.prop中查看到变量：

 

ro.build.tags=release-keys

这样处理了之后编译出来的都是签名过的了，系统才算是release版本

我发现我这样处理之后，整个系统的算是全部按照我的要求签名了。

 

四：其它

网上看到还有另外的签名release办法，但是应该是针对另外的版本的，借用学习一下： 

 

make -j4 PRODUCT-product_modul-user dist

这个怎么跟平时的编译不一样,后面多了两个参数PRODUCT-product_modul-user 和 dist. 编译完成之后回在源码/out/dist/目录内生成个product_modul-target_files开头的zip文件.这就是我们需要进行签名的文件系统.

  

我的product_modul 是full_gotechcn,后面加“-user”代表的是最终用户版本，关于这个命名以及product_modul等可参考http://blog.csdn.net/jscese/article/details/23931159

 

编译出需要签名的zip压缩包之后，就是利用/security下面的准备的key进行签名了：

  

./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

签名目标文件 输出成signed_target_files.zip

 

如果出现某些apk出错，可以通过在full_gotechcn-target_files.zip前面加参数"-e <apkname>=" 来过滤这些apk.

然后再通过image的脚本生成imag的zip文件，这种方式不适用与我目前的工程源码，没有做过多验证！

Android签名机制可划分为两部分：（1）ROM签名机制；（2）第三方APK签名机制。

Android APK实际上是一个jar包，而jar包又是一个zip包。APK包的签名实际上使用的是jar包的签名机制：在zip中添加一个META的子目录，其中存放签名信息；而签名方法是为zip包中的每个文件计算其HASH值，得到签名文件(*.sf)，然后对签名文件(.sf)进行签名并把签名保存在签名块文件(*.dsa)中。

ROM签名机制

在编译Android源码生成ROM的过程中，会使用build/target/product/security目录中的4个key（media, platform, shared, testkey）来对apk进行签名。其中，*.pk8是二进制形式（DER）的私钥，*.x509.pem是对应的X509公钥证书（BASE64编码）。build/target/product/security目录中的这几个默认key是没有密码保护的，只能用于debug版本的ROM。

要生成Release版本的ROM，可先生成TargetFiles，再使用带密码的key对TargetFiles重新签名，最后由重签名的TargetFiles来生成最终的ROM。

可以使用Android源码树中自带的工具“development/tools/make_key”来生成带密码的RSA公私钥对（实际上是通过openssl来生成的）:
$ development/tools/make_key media ‘/C=CN/ST=Sichuan/L=Chengdu/O=MyOrg/OU=MyDepartment/CN=MyName’
上面的命令将生成一个二进制形式（DER）的私钥文件“media.pk8”和一个对应的X509公钥证书文件“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”。前面的命令生成的RSA公钥的e值为3，可以修改development/tools/make_key脚本来使用F4 (0×10001)作为e值（openssl genrsa的-3参数改为-f4）。

也可以使用JDK中的keytool来生成公私钥对，第三方APK签名一般都是通过keytool来生成公私钥对的。

可以使用openssl x509命令来查看公钥证书的详细信息：
$ openssl x509 -in media.x509.pem -text -noout
or,
$ openssl x509 -in media.x509.pem -inform PEM -text -noout

还可以使用JDK中的keytool来查看公钥证书内容，但其输出内容没有openssl x509全面：
$ keytool -printcert -v -file media.x509.pem

有了key之后，可以使用工具“build/tools/releasetools/sign_target_files”来对TargetFiles重新签名：
$ build/tools/releasetools/sign_target_files_apks -d new_keys_dir -o target_files.zip target_files_resigned.zip
其中，new_keys_dir目录中需要有四个key（media, platform, shared, releasekey）。注意：这里的releasekey将代替默认的testkey（请参考build/tools/releasetools/sign_target_files脚本实现），也就是说，如果某个apk的Android.mk文件中的LOCAL_CERTIFICATE为testkey，那么在生成TargetFiles时是使用的build/target/product/security/testkey来签名的，这里重新签名时将使用new_keys_dir/releasekey来签名。

build/tools/releasetools/sign_target_files_apks是通过host/linux-x86/framework/signapk.jar来完成签名的。也可以直接使用host/linux-x86/framework/signapk.jar来对某个apk进行签名：
$ java -jar signapk [-w] publickey.x509[.pem] privatekey.pk8 input.jar output.jar
其中，”-w”表示还对整个apk包(zip包）进行签名，并把签名放在zip包的comment中。

第三方APK签名机制

对于第三方应用开发者而言，对APK签名相对要简单得多。第三方应用开发一般采用JDK中的keytool和jarsigner来完成签名密钥的管理和APK的签名。

使用keytool来生成存储有公私钥对的keystore：
$ keytool -genkey -v -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000

查看生成的密钥信息：
$ keytool -list -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -v
or,
$ keytool -list -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -rfc
（注：获取Base64格式的公钥证书，RFC 1421）

导出公钥证书：
$ keytool -export -keystore mystore -alias mykey -file my.der
（注：二进制格式公钥证书，DER）
$ keytool -export -keystore mystore -alias mykey -file my.pem -rfc
（注：Base64格式公钥证书，PEM）

对APK进行签名：
$ jarsigner -verbose -keystore my-release-key.keystore my_application.apk mykey

验证签名：
$ jarsigner -verify -verbose -certs my_application.apk

在进行Android二次开发时，有时需要把build/target/product/security下面的公私钥对转换为keystore的形式，可以参考这篇文章：把Android源码中的密码对转换为keystore的方法。