Android的APK Signature Scheme v2签名及一款基于Java环境的校验工具介绍
<h2>背景</h2> <h3>APK Signature Scheme v2官方介绍</h3> <p>Android 7.0 引入一项新的应用签名方案 APK Signature Scheme v2,它能提供更快的应用安装时间和更多针对未授权 APK 文件更改的保护。在默认情况下,Android Studio 2.2 和 Android Plugin for Gradle 2.2 会使用 APK Signature Scheme v2 和传统签名方案来签署您的应用。</p> <p>如果您使用 APK Signature Scheme v2 签署您的应用,并对应用进行了进一步更改,则应用的签名将无效。出于这个原因,请在使用 APK Signature Scheme v2 签署您的应用之前、而非之后使用 zipalign 等工具。</p> <p>渠道方或者开发者关于渠道包的解决方案</p> <p>目前主流的渠道号方案主要有以下几种:</p> <ol> <li>修改后重新打包活签名的,例如在AndroidMainfest里面添加mata-data等</li> <li> <p>修改后不需要重新签名,主要有两种:</p> <ul> <li>直接把apk包看成一个zip包,然后在zip包的注释段添加对应的渠道信息</li> <li>直接把apk包看成一个zip包,然后利用相关命令在META-INF内注入${channel}.txt 文件</li> </ul> </li> </ol> <p>其中下面两种不需要重新签名的方法,被各主要渠道广泛使用。</p> <h3>渠道包与V2签名的冲突</h3> <p>然而,为了提高Android系统的安全性,Google从Android N增强了签名模式,该模式在原有的签名模式上,增加校验APK的SHA256哈希值;这种新引入的签名机制,会对整个文件的每个字节都会做校验,包括 comment 区域。 如果签名后对APK作了任何修改,例如上面提到的修改注释段或者注入文件,在Android 7.0以上的机型安装时都会校验失败,提示没有签名无法安装。</p> <h2>解决方案</h2> <p>为了解决使用V2引起的问题,官方提供了不启用V2签名的方法,但是随着Android越来越完善,这种方案最终肯定是要全面使用的。目前已经有团队找到了基于V2签名的新的渠道号方案,由于种种原因,暂时不详细论述怎么实现。这里仅提供其余的解决方案:</p> <h3>怎么禁用V2签名</h3> <p>对于怎么禁用V2签名,官方提供了对应的方法,下文内容为禁用方法</p> <p>虽然我们建议您对您的应用采用 APK Signature Scheme v2,但这项新方案并非强制性的。如果您的应用在使用 APK Signature Scheme v2 时不能正确开发,您可以停用这项新方案。禁用过程会导致 Android Studio 2.2 和 Android Plugin for Gradle 2.2 仅使用传统签名方案来签署您的应用。要仅用传统方案签署,打开模块级 build.gradle 文件,然后将行 v2SigningEnabled false 添加到您的版本签名配置中:</p> <pre> <code class="language-java">android { ... defaultConfig { ... } signingConfigs { release { storeFile file("myreleasekey.keystore") storePassword "password" keyAlias "MyReleaseKey" keyPassword "password" v2SigningEnabled false } } }</code></pre> <h3>怎么检查一个apk是否使用了V2签名以及V2校验是否通过</h3> <p>对于渠道SDK的开发者或者渠道来说,如果开发者上传的应用V2签名校验不能通过的话,那将是非常严重的问题,这样的安装包在Android 7.0以上版本的机器上是完全无法安装的。目前官方并没有提供校验一个apk是否使用V2签名,以及V2签名校验是否通过。</p> <p>虽然官方没有提供对应独立的工具,但是源码中肯定是存在对应的实现方案的。通过阅读源码发现在 ApkSignatureSchemeV2Verifier.java 里面有对应的逻辑实现,目前个人已经把对应代码迁移出来制作了独立的工具提供使用。</p> <p>工具下载</p> <ul> <li> <p>下载地址:</p> <ul> <li><a href="/misc/goto?guid=4959731669430310997" rel="nofollow,noindex">https://github.com/bihe0832/AndroidAPKInfo/tree/master/CheckAndroidV2Signature/CheckAndroidV2Signature.jar</a></li> </ul> </li> <li> <p>MD5:</p> <pre> <code class="language-java">MD5 (CheckAndroidV2Signature.jar) = 3f234f2f19913859332f5c9d00bab7d1</code></pre> </li> </ul> <p>使用事例</p> <ul> <li> <p>查看帮助</p> <pre> <code class="language-java">➜ java -jar CheckAndroidV2Signature.jar usage: java -jar ./CheckAndroidV2Signature.jar [--version] [--help] [filePath] such as: java -jar ./CheckAndroidV2Signature.jar --version java -jar ./CheckAndroidV2Signature.jar --help java -jar ./CheckAndroidV2Signature.jar ./test.apk after check,the result will be a string json such as: {"ret":0,"msg":"ok","isV2":true,"isV2OK":true} ret: result code for check 0 : command exec succ -1 : file not found -2 : file not an Android APK file -3 : check File signature error ,retry again msg: result msg for check isV2: whether the file is use Android-V2 signature or not isV2OK: whether the file's Android-V2 signature is ok or not</code></pre> </li> <li> <p>查看版本</p> <pre> <code class="language-java">➜ java -jar ./CheckAndroidV2Signature.jar --version com.tencent.ysdk.CheckAndroidV2Signature version 1.0.0 (CheckAndroidV2Signature - 1)</code></pre> </li> <li> <p>查看应用信息</p> <pre> <code class="language-java">➜ java -jar ./CheckAndroidV2Signature.jar ./YSDK_Android_1.3.1_629-debug-ysdktest-inner.apk {"ret":0,"msg":"ok","isV2":false,"isV2OK":false}</code></pre> </li> </ul> <p>源码地址:</p> <ul> <li><a href="/misc/goto?guid=4959731669527094182" rel="nofollow,noindex">https://github.com/bihe0832/AndroidAPKInfo/tree/master/CheckAndroidV2Signature</a></li> </ul> <p>代码调整</p> <p>总体上是对Android的源码的移植,没有太多调整。主要调整的部分就是在 feedIntoMessageDigests 函数中计算md5的时候,为了提升效率,源码使用内存映射的方式,源码中是直接内存映射,代码迁移的时候调整为调用Java系统函数来完成内存映射。对应代码如下:</p> <ul> <li> <p>AOSP:</p> <pre> <code class="language-java">@Override public void feedIntoMessageDigests( MessageDigest[] mds, long offset, int size) throws IOException { // IMPLEMENTATION NOTE: After a lot of experimentation, the implementation of this // method was settled on a straightforward mmap with prefaulting. // // This method is not using FileChannel.map API because that API does not offset a way // to "prefault" the resulting memory pages. Without prefaulting, performance is about // 10% slower on small to medium APKs, but is significantly worse for APKs in 500+ MB // range. FileChannel.load (which currently uses madvise) doesn't help. Finally, // invoking madvise (MADV_SEQUENTIAL) after mmap with prefaulting wastes quite a bit of // time, which is not compensated for by faster reads. // We mmap the smallest region of the file containing the requested data. mmap requires // that the start offset in the file must be a multiple of memory page size. We thus may // need to mmap from an offset less than the requested offset. long filePosition = mFilePosition + offset; long mmapFilePosition = (filePosition / MEMORY_PAGE_SIZE_BYTES) * MEMORY_PAGE_SIZE_BYTES; int dataStartOffsetInMmapRegion = (int) (filePosition - mmapFilePosition); long mmapRegionSize = size + dataStartOffsetInMmapRegion; long mmapPtr = 0; try { mmapPtr = OS.mmap( 0, // let the OS choose the start address of the region in memory mmapRegionSize, OsConstants.PROT_READ, OsConstants.MAP_SHARED | OsConstants.MAP_POPULATE, // "prefault" all pages mFd, mmapFilePosition); // Feeding a memory region into MessageDigest requires the region to be represented // as a direct ByteBuffer. ByteBuffer buf = new DirectByteBuffer( size, mmapPtr + dataStartOffsetInMmapRegion, mFd, // not really needed, but just in case null, // no need to clean up -- it's taken care of by the finally block true // read only buffer ); for (MessageDigest md : mds) { buf.position(0); md.update(buf); } } catch (ErrnoException e) { throw new IOException("Failed to mmap " + mmapRegionSize + " bytes", e); } finally { if (mmapPtr != 0) { try { OS.munmap(mmapPtr, mmapRegionSize); } catch (ErrnoException ignored) {} } } }</code></pre> </li> <li> <p>修改后</p> <pre> <code class="language-java">@Override public void feedIntoMessageDigests(FileChannel channel, MessageDigest[] mds, long offset, int size) throws IOException { long filePosition = mFilePosition + offset; MappedByteBuffer inputBuffer = channel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, filePosition, size);// 读取大文件 for (MessageDigest md : mds) { inputBuffer.position(0); md.update(inputBuffer); } }</code></pre> </li> </ul> <p> </p> <p>来自:http://blog.bihe0832.com/android-v2-signature.html</p> <p> </p>
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