签名过程类似于对文件办法数字证书。签名后的APK文件在安装时，Android系统会对其进行验证，以确保文件未被篡改且来自“可信的开发者”。“可信的开发者”我打上了双引号，因为默认的情况下安卓没有办法判断开发者是否可信。

签名机制

APK签名的原理基于公钥加密和数字证书的机制。具体来说，签名过程包括以下几个步骤：

1. 生成密钥对：开发者使用密钥生成工具（如keytool）生成一对公钥和私钥。公钥用于验证签名，私钥用于生成签名。
2. 计算摘要：开发者使用哈希算法（如SHA-256）对APK文件的内容进行计算，得到一个固定长度的摘要。这个摘要是APK文件内容的唯一表示。
3. 生成签名：开发者使用私钥对摘要进行加密，生成签名文件。签名文件通常包含签名数据、公钥以及开发者证书等信息。
4. 添加签名文件：开发者将签名文件添加到APK包中，通常放在META-INF目录下。

上面的签名过程只是一个非常非常简单的描述，具体不同签名版本实现的机制有些不同。

签名范围

签名过程中是否对所有文件都进行了签名计算，是不是APK改动了任意一个字节签名就会不通过？

在签名过程中，并非对所有文件都直接进行了签名计算，而是采用了特定的签名机制来确保APK的完整性和来源的可靠性。具体来说，Android APK的签名过程大致如下：

1. 计算Hash值：首先，对未签名的APK里面的所有文件（除了META-INF目录，这个目录通常用于存放签名信息）计算hash值。这一步骤是为了生成每个文件的唯一摘要，以便后续进行验证。
2. 保存Hash值：计算得到的hash值会被保存在一个名为MANIFEST.MF的文件中。这个文件记录了APK中每个文件的hash值，但不包括META-INF目录本身。
3. 再次计算Hash值并签名：接着，对MANIFEST.MF文件本身也计算hash值，并将这些hash值以及MANIFEST.MF文件本身的信息保存在CERT.SF文件中。然后，使用开发者的私钥对CERT.SF文件（或其中的hash值）进行签名，并将签名结果保存在CERT.RSA文件中。

关于APK改动后签名验证的问题：

• 改动任意一个字节：如果APK中的任何一个文件（除了META-INF目录下的文件）被改动，那么该文件的hash值将会发生变化。在安装或升级过程中，系统会重新计算APK中所有文件的hash值，并与MANIFEST.MF中记录的hash值进行比较。如果发现有任何不匹配的情况，签名验证将会失败，导致APK无法安装或升级。
• META-INF目录的改动：虽然META-INF目录下的文件本身通常不包含APK业务逻辑的代码或资源，但直接修改这个目录也可能会影响签名的验证。因为系统可能会检查META-INF目录下文件的完整性和签名信息的一致性。然而，在某些情况下，如添加空目录或特定类型的文件到META-INF目录下，可能不会影响原有的签名验证（但这并不是一种推荐的做法，因为它可能引入未知的风险）。

不同签名版本之间的比较

应用市场签名机制对比

由于安卓在安装APP时仅将APK中的签名与证书校验，意思就是仅能保证这个APK是由这张证书的所有者提供且没有被篡改的。但用户又如何判断这张证书就是正规来源的证书呢？其实没有办法，证书上只提供了所有者的一些基本信息，比如名称，这个名称是在创建证书时随意起的，所以没有任何说服力。

而苹果应用市场那边就不同了：

iOS应用商店：

• 开发者在苹果开发者中心创建证书和描述文件。
• 证书用于证明开发者身份，并与私钥配对用于签名应用程序。
• 描述文件用于授权安装应用程序，包含应用程序ID、设备UDID列表和证书信息。

安卓应用商店：

• 开发者自行生成签名证书（如使用keytool工具），并将其用于对APK文件进行签名。
• 签名证书由开发者保管，并在需要时用于签名新的APK版本。

可以看到一个明显的区别就是苹果的证书是官方统一管理的，至少在一定程度上能控制开发者的合法性，比如上传认证资料等。而安卓这边，开发者自行生成证书，虽然通过签名技术保证了完整性，但真实性没有保护，最后完整性也得不到保障。

所以现在各手机品牌陆续推出自己的应用市场，效仿苹果的那种模式，APK采用统一办法的证书签名才能上应用市场，比如华为应用市场、小米应用市场等。