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Android签名机制之---签名过程详解
2017-09-12 10:37:06      个评论    来源:xiziyunqi的博客  
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准备知识

1、数据摘要

其实他也是一种算法,就是对一个数据源进行一个算法之后得到一个摘要,也叫作数据指纹,不同的数据源,数据指纹肯定不一样,就和人一样。

消息摘要算法(Message Digest Algorithm)是一种能产生特殊输出格式的算法,其原理是根据一定的运算规则对原始数据进行某种形式的信息提取,被提取出的信息就被称作原始数据的消息摘要。

著名的摘要算法有RSA公司的MD5算法和SHA-1算法及其大量的变体。

消息摘要的主要特点有:

1)无论输入的消息有多长,计算出来的消息摘要的长度总是固定的。例如应用MD5算法摘要的消息有128个比特位,用SHA-1算法摘要的消息最终有160比特位的输出。

2)一般来说(不考虑碰撞的情况下),只要输入的原始数据不同,对其进行摘要以后产生的消息摘要也必不相同,即使原始数据稍有改变,输出的消息摘要便完全不同。但是,相同的输入必会产生相同的输出。

3)具有不可逆性,即只能进行正向的信息摘要,而无法从摘要中恢复出任何的原始消息。

2、签名文件和证书

签名文件和证书是成对出现了,二者不可分离,而且我们后面通过源码可以看到,这两个文件的名字也是一样的,只是后缀名不一样。

其实数字签名的概念很简单。大家知道,要确保可靠通信,必须要解决两个问题:首先,要确定消息的来源确实是其申明的那个人;其次,要保证信息在传递的过程中不被第三方篡改,即使被篡改了,也可以发觉出来。

所谓数字签名,就是为了解决这两个问题而产生的,它是对前面提到的非对称加密技术与数字摘要技术的一个具体的应用。

a.对于消息的发送者来说,先要生成一对公私钥对,将公钥给消息的接收者。

b.在发送的信息中,除了要包含原始的消息外,还要加上另外一段消息。这段消息通过如下两步生成:

1)对要发送的原始消息提取消息摘要;

2)对提取的信息摘要用自己的私钥加密。

通过这两步得出的消息,就是所谓的原始信息的数字签名。

c.对于信息的接收者来说,他所收到的信息,将包含两个部分,一是原始的消息内容,二是附加的那段数字签名。他将通过以下三步来验证消息的真伪:

1)对原始消息部分提取消息摘要,注意这里使用的消息摘要算法要和发送方使用的一致;

2)对附加上的那段数字签名,使用预先得到的公钥解密;

3)比较前两步所得到的两段消息是否一致。如果一致,则表明消息确实是期望的发送者发的,且内容没有被篡改过;相反,如果不一致,则表明传送的过程中一定出了问题,消息不可信。

公钥加密私钥解密;私钥数字签名。也可私钥加密公钥解密。

如果一开始公钥就被别人篡改了,那坏人就会被你当成好人,而真正的消息发送者给你发的消息会被你视作无效的。

那么如何保证公钥的安全可信呢?这就要靠数字证书来解决了。

数字证书其实也用到了数字签名技术。只不过要签名的内容是消息发送方的公钥,以及一些其它信息。但与普通数字签名不同的是,数字证书中签名者不是随随便便一个普通的机构,而是要有一定公信力的机构。这就好像你的大学毕业证书上签名的一般都是德高望重的校长一样。一般来说,这些有公信力机构的根证书已经在设备出厂前预先安装到了你的设备上了。所以,数字证书可以保证数字证书里的公钥确实是这个证书的所有者的,或者证书可以用来确认对方的身份。数字证书主要是用来解决公钥的安全发放问题。

综上所述,总结一下,数字签名和签名验证的大体流程如下图所示:

这里写图片描述

jarsign和signapk工具

他们两的签名算法没什么区别,主要是签名时使用的文件不一样,这个就要引出第三个问题了。

jarsign工具签名时使用的是keystore文件

signapk工具签名时使用的是pk8,x509.pem文件

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