iOS签名介绍

iOS 签名机制挺复杂，各种证书，Provisioning Profile，entitlements，CertificateSigningRequest，p12，AppID，概念一堆，也很容易出错，本文尝试从原理出发，一步步推出为什么会有这么多概念，希望能有助于理解 iOS App 签名的原理和流程。

目的

先来看看苹果的签名机制是为了做什么。在 iOS 出来之前，在主流操作系统(Mac/Windows/Linux)上开发和运行软件是不需要签名的，软件随便从哪里下载都能运行，导致平台对第三方软件难以控制，盗版流行。苹果希望解决这样的问题，在 iOS 平台对第三方 APP 有绝对的控制权，一定要保证每一个安装到 iOS 上的 APP 都是经过苹果官方允许的，怎样保证呢？就是通过签名机制。

非对称加密

通常我们说的签名就是数字签名，它是基于非对称加密算法实现的。对称加密是通过同一份密钥加密和解密数据，而非对称加密则有两份密钥，分别是公钥和私钥，用公钥加密的数据，要用私钥才能解密，用私钥加密的数据，要用公钥才能解密。

简单说一下常用的非对称加密算法 RSA 的数学原理，理解简单的数学原理，就可以理解非对称加密是怎么做到的，为什么会是安全的：

1. 选两个质数 p 和 q，相乘得出一个大整数n，例如 p=61，q=53，n=pq=3233

2. 选 1-n 间的随便一个质数 e，例如 e = 17

3. 经过一系列数学公式，算出一个数字 d，满足：
   a. 通过 n 和 e 这两个数据一组数据进行数学运算后，可以通过 n 和 d 去反解运算，反过来也可以。
   b. 如果只知道 n 和 e，要推导出 d，需要知道 p 和 q，也就是要需要把 n 因数分解。

上述的 (n,e) 这两个数据在一起就是公钥，(n,d) 这两个数据就是私钥，满足用公钥加密，私钥解密，或反过来公钥加密，私钥解密，也满足在只暴露公钥（只知道 n 和 e）的情况下，要推导出私钥 (n,d)，需要把大整数 n 因数分解。目前因数分解只能靠暴力穷举，而n数字越大，越难以用穷举计算出因数 p 和 q，也就越安全，当 n 大到二进制 1024 位或 2048 位时，以目前技术要破解几乎不可能，所以非常安全。

若对数字 d 是怎样计算出来的感兴趣，可以详读这两篇文章：RSA 算法原理（一）（二）

数字签名

现在知道了有非对称加密这东西，那数字签名是怎么回事呢？

数字签名的作用是我对某一份数据打个标记，表示我认可了这份数据（签了个名），然后我发送给其他人，其他人可以知道这份数据是经过我认证的，数据没有被篡改过。

有了上述非对称加密算法，就可以实现这个需求：

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1. 首先用一种算法，算出原始数据的摘要。需满足 a.若原始数据有任何变化，计算出来的摘要值都会变化。 b.摘要要够短。这里最常用的算法是MD5。

2. 生成一份非对称加密的公钥和私钥，私钥我自己拿着，公钥公布出去。

3. 对一份数据，算出摘要后，用私钥加密这个摘要，得到一份加密后的数据，称为原始数据的签名。把它跟原始数据一起发送给用户。

4. 用户收到数据和签名后，用公钥解密得到摘要。同时用户用同样的算法计算原始数据的摘要，对比这里计算出来的摘要和用公钥解密签名得到的摘要是否相等，若相等则表示这份数据中途没有被篡改过，因为如果篡改过，摘要会变化。

之所以要有第一步计算摘要，是因为非对称加密的原理限制可加密的内容不能太大（不能大于上述 n 的位数，也就是一般不能大于 1024 位/ 2048 位），于是若要对任意大的数据签名，就需要改成对它的特征值签名，效果是一样的。

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