Android 数字签名

在Android系统中，全部安装到系统的应用程序都必有一个数字证书，此数字证书用于 标识应用程序的做者和在应用程序之间创建信任关系,若是一个permission的protectionLevel为signature，那么就只有那些 跟该permission所在的程序拥有同一个数字证书的应用程序才能取得该权限。Android使用Java的数字证书相关的机制来给apk加盖数字证 书，要理解android的数字证书，须要先了解如下数字证书的概念和java的数字证书机制。Android系统要求每个安装进系统的应用程序都是经 过数字证书签名的，数字证书的私钥则保存在程序开发者的手中。Android将数字证书用来标识应用程序的做者和在应用程序之间创建信任关系，不是用来决 定最终用户能够安装哪些应用程序。这个数字证书并不须要权威的数字证书签名机构认证，它只是用来让应用程序包自我认证的。

同一个开发者的多个程序尽量使用同一个数字证书，这能够带来如下好处。

(1)有利于程序升级，当新版程序和旧版程序的数字证书相同时，Android系统才会认为这两个程序是同一个程序的不一样版本。若是新版程序和旧版程序的数字证书不相同，则Android系统认为他们是不一样的程序，并产生冲突，会要求新程序更改包名。

(2)有利于程序的模块化设计和开发。Android系统容许拥有同一个数字签名的程序运行在一个进程中，Android程序会将他们视为同一个程序。因此开发者能够将本身的程序分模块开发，而用户只须要在须要的时候下载适当的模块。

(3) 能够经过权限(permission)的方式在多个程序间共享数据和代码。Android提供了基于数字证书的权限赋予机制，应用程序能够和其余的程序共 享概功能或者数据给那那些与本身拥有相同数字证书的程序。若是某个权限(permission)的protectionLevel是signature， 则这个权限就只能授予那些跟该权限所在的包拥有同一个数字证书的程序。

在签名时，须要考虑数字证书的有效期：

(1)数字证书的有效期要包含程序的预计生命周期，一旦数字证书失效，持有改数字证书的程序将不能正常升级。

(2)若是多个程序使用同一个数字证书，则该数字证书的有效期要包含全部程序的预计生命周期。

(3)Android Market强制要求全部应用程序数字证书的有效期要持续到2033年10月22日之后。

Android数字证书包含如下几个要点：

              (1)全部的应用程序都必须有数字证书，Android系统不会安装一个没有数字证书的应用程序

              (2)Android程序包使用的数字证书能够是自签名的，不须要一个权威的数字证书机构签名认证

              (3)若是要正式发布一个Android ，必须使用一个合适的私钥生成的数字证书来给程序签名，而不能使用adt插件或者ant工具生成的调试证书来发布。

              (4)数字证书都是有有效期的，Android只是在应用程序安装的时候才会检查证书的有效期。若是程序已经安装在系统中，即便证书过时也不会影响程序的正常功能。

              (5)Android使用标准的java工具 Keytool and Jarsigner 来生成数字证书，并给应用程序包签名。

              （6）使用zipalign优化程序。

Android 系统不会安装运行任何一款未经数字签名的apk程序，不管是在模拟器上仍是在实际的物理设备上。Android的开发工具(ADT插件和Ant)均可以协 助开发者给apk程序签名，它们都有两种模式：调试模式(debug mode)和发布模式(release mode)。

在调试模式下，android的开发工具会在每次编译时使用调试用的数字证书给程序签名，开发者无须关心。

当要发布程序时，开发者就须要使用本身的数字证书给apk包签名，能够有两种方法。

(1)在命令行下使用JDK中的和Keytool(用于生成数字证书)和Jarsigner(用于使用数字证书签名)来给apk包签名。

(2)使用ADT Export Wizard进行签名(若是没有数字证书可能须要生成数字证书)。

使用Keytool和Jarsigner给程序签名

命令：keytool -genkey -v -keystore android.keystore -alias android -keyalg RSA -validity 20000

该 命令中，-keystore ophone.keystore 表示生成的证书，能够加上路径（默认在用户主目录下）；-alias ophone 表示证书的别名是ophone；-keyalg RSA 表示采用的RSA算法；-validity 20000表示证书的有效期是20000天。

此时，咱们会在互用主目录下看到ophone.keystore，即咱们刚刚建立的证书。

接着对程序进行签名：

jarsigner用法： [选项] jar 文件别名
       jarsigner -verify [选项] jar 文件

执行：jarsigner -verbose -keystore android.keystore -signedjar android123_signed.apk android123.apk android 就能够生成签名的apk文件，这里输入文件android123.apk，最终生成android123_signed.apk为Android签名后的 APK执行文件。下面提示输入的密码和keytool输入的同样就好了。（不过在个人JDK目录下没有找到jarsigner这个程序，不知道是怎么回 事）

使用ADT Export Wizard进行签名

应用程序（apk）签名,在EC中，右键单击应用程序工程，如图选择

选择证书的存放路径，填写相关资料，完成，便可生成被签名的apk文件。以下图所示：

如上图所示，咱们能够看到也能够在这里选择”Create new keystore“来建立一个证书。输入密码，点击下一步，填写相关信息，以下图所示。

使用zipalign优化APK

根据官方文档的描述，Android系统中Application的数据都保存在它的APK文件中，同时能够被多个进程访问，安装的过程包括以下几个步骤：

• Installer经过每一个apk的manifest文件获取与当前应用程序相关联的permissions信息
• Home application读取当前APK的Name和Icon等信息。
• System server将读取一些与Application运行相关信息，例如：获取和处理Application的notifications请求等。
• 最后，APK所包含的内容不只限于当前Application所使用，并且能够被其它的Application调用，提升系统资源的可复用性。

zipalign 优化的最根本目的是帮助操做系统更高效率的根据请求索引资源，将resource-handling code统一将Data structure alignment（数 据结构对齐标准:DSA）限定为4-byte boundaries。若是不采起对齐的标 准，处理器没法准确和快速的在内存地址中定位相关资源。目前的系统中使用fallback mechanism机制处理那些没有应用DSA标准的应用程序，这的确大大的方便了普通开发者无需关注繁琐的内存操做问题。可是相反，对于这样的应用程序 将给普通用户带来必定的麻烦，不但影响程序的运行的效率，并且使系统的总体执行效率降低和占用大量没必要要的内存资源，甚至消耗必定的电池资源 (battery life)。

命令行方式手动优化：

• 利用tools文件夹下的zipalign工具。首先调出cmd命令行，而后执行:zipalign -v 4 source.apk androidres.apk。这个方法不受API Level的限制，能够对任何版本的APK执行Align优化。
• 同时能够利用zipalign工具检查当前APK是否已经执行过Align优化。命令：zipalign -c -v 4 androidres.apk

使用ADT自动优化:

• 从 ADT 0.9.3版本开始，能够经过export wizard自动对发布的application packages执行align操做。设置方法：鼠标右键点击Project，而后选择”Android Tools” > “Export Signed Application Package…”。

 

 

若是你之前的程序是采用默认签名的方式（debug签名），一旦换了新的签名应用将不能覆盖安装，必须将原先的程序卸载掉，才能安装上。

 

由于程序覆盖安装主要检查两点：
       1）两个程序的入口Activity是否相同。两个程序若是包名不同，即便其它全部代码彻底同样，也不会被视为同一个程序的不一样版本；
       2）两个程序所采用的签名是否相同。若是两个程序所采用的签名不一样，即便包名相同，也不会被视为同一个程序的不一样版本，不能覆盖安装。
      另外，可能有人可能会认为反正debug签名的应用程序也能安装使用，那也没有必要本身签名了嘛。千万不要这样想，debug签名的应用程序有这样两个限制，或者说风险：
       1）debug签名的应用程序不能在Android Market上架销售，它会强制你使用本身的签名；

 

        Debug模式下签名用的证书(默认是Eclipse/ADT和Ant编译)自从它建立之日起，1年后就会失效。

       2）debug.keystore在不一样的机器上所生成的可能都不同，就意味着若是你换了机器进行apk版本升级，那么将会出现上面那种 程序不能覆盖安装的问题。不要小视这个问题，若是你开发的程序只有你本身使用，固然无所谓，卸载再安装就能够了。但要是你的软件有不少使用客户，这就是大 问题了，就至关于软件不具有升级功能！

 

 

综上所述，可使用Keytool、Jarsigner、zipalign 给程序签名并优化程序，这样就须要三个不一样的工具：

keytool -genkey -v -keystore android.keystore -alias android -keyalg RSA -validity 20000

jarsigner -verbose -keystore android.keystore -signedjar android123_signed.apk android123.apk android

zipalign -v 4 android123_signed.apk android123_signed_aligned.apk

固然，也能够经过ADT插件中Export Signed Application Package…来执行，图形界面更为简单、形象、直观。

 

参考：http://blog.csdn.net/centralperk/article/details/7425593

　　　blog.csdn.net/zgfee/archive/2009/11/11/4796831.aspx

         Android SDK：androidappdocs.appspot.com/guide/publishing/app-signing.html

         android123.com.cn/androidkaifa/173.html

         yarin.javaeye.com/blog/549280

         androidres.com/index.php/2009/10/18/use-zipalign-to-optimize-your-application-packages/