本文由美團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì)張晨分享，原題“鴻蒙應(yīng)用簽名實(shí)操及機(jī)制探究”，下文進(jìn)行了排版優(yōu)化和內(nèi)容修訂。
1、引言
華為鴻蒙單框架操作系統(tǒng)HarmonyOS NEXT已于2024年10月23日正式發(fā)布Release版。HarmonyOS NEXT僅支持鴻蒙原生應(yīng)用，不再兼容安卓。
本文對(duì)鴻蒙NEXT公開(kāi)資料進(jìn)行了深入分析和解讀，梳理了鴻蒙單框架應(yīng)用的簽名機(jī)制，拆解每一步的實(shí)操過(guò)程和背后的實(shí)現(xiàn)原理，并對(duì)源碼分析整理簽名的校驗(yàn)機(jī)制。從中管中窺豹，探究鴻蒙系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)思路，給從事鴻蒙研發(fā)的同學(xué)提供一些借鑒。
成文過(guò)程中特別參考了OpenHarmony 5.0.0-Release版的文檔和源碼，詳見(jiàn)：OpenHarmony 5.0.0 Release。
2、簽名機(jī)制
簽名相關(guān)的代碼在developtools_hapsigner源碼倉(cāng)庫(kù)里，簽名流程梳理如下：
簽名步驟可按如下分組：
1）生成開(kāi)發(fā)者簽名證書(shū)，包括①、② 、③；
2）生成Profile文件，包括④ 、⑤ ；
3）生成簽名的App，包括⑥ 、⑦。
3、生成開(kāi)發(fā)者簽名證書(shū)
3.1 生成開(kāi)發(fā)者公私鑰
通過(guò)華為的DevEco-Studio工具可以直接生成包含開(kāi)發(fā)者公私鑰的p12文件，操作步驟：鴻蒙NEXT官方指南-生成密鑰和證書(shū)請(qǐng)求文件。
筆者示例生成的p12文件（保存為my.p12）是標(biāo)準(zhǔn)的PKCS#12格式（定義在RFC 7292），用來(lái)存儲(chǔ)一組或多組公鑰證書(shū)（里面包含公鑰）和其對(duì)應(yīng)的私鑰（用localKeyID字段進(jìn)行匹配公私鑰的匹配），使用ASN.1來(lái)定義其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并采用DER編碼規(guī)則將這些結(jié)構(gòu)編碼為二進(jìn)制形式。
可以通過(guò)openssl命令解析其結(jié)構(gòu)，或者直接查看公鑰證書(shū)和私鑰信息：
openssl asn1parse -in?my.p12 -inform DER?//解碼DER和解析ASN.1
openssl pkcs12 -info -in?my.p12?//查看公鑰證書(shū)和私鑰信息
筆者用于示例生成的p12文件里包含的公鑰證書(shū)如下：
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
公鑰證書(shū)的表示是遵循Privacy Enhanced Mail（PEM）協(xié)議（定義在RFC 7468）的文本文件，其格式如下：
PEM 文件的label用于指示文件的內(nèi)容類型。
以下是一些常見(jiàn)的 PEM header和footer（后面會(huì)陸續(xù)見(jiàn)到）：
解析具體公鑰證書(shū)信息可以采用如下命令（將公鑰證書(shū)以文本的形式保存為my.pem文件）：
openssl x509 -in?my.pem -text -noout
解析得到如下輸出（重要部分加了注釋）：
Certificate:
????Data:
????????Version: 3 (0x2)?//證書(shū)的版本號(hào)
????????Serial Number: 2913163237517564203 (0x286da287a8f6192b)?//證書(shū)的序列號(hào)，用于唯一標(biāo)識(shí)證書(shū)
????????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA256
????????Issuer: C = , ST = , L = , O = , OU = , CN = testscr?//證書(shū)頒發(fā)者的信息
????????Validity
公鑰信息（包括公鑰算法、公鑰位數(shù)、公鑰值等）屬于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并且較長(zhǎng)，不利于識(shí)別和比較，所以需要用一個(gè)簡(jiǎn)短的字符串來(lái)標(biāo)識(shí)公鑰唯一性。常用做法是使用公鑰指紋（Public Key Pin，也叫公鑰Pin），計(jì)算方式是對(duì)DER編碼的公鑰進(jìn)行SHA-256計(jì)算并進(jìn)行Base64編碼。
這里需要注意的是，在X509擴(kuò)展字段里包括了Subject Key Identifier（SKID）字段，也是證書(shū)持有者的標(biāo)識(shí)。那標(biāo)識(shí)公鑰的唯一性為什么不直接使用證書(shū)里自帶的SKID，還要自己算一遍呢，根據(jù)RFC 3280-4.2.1.2章節(jié)中對(duì)SKID的定義：
For CA certificates, subject key identifiers SHOULD be derived from the public key or a method that generates unique values.
Two common methods?for?generating key identifiers from the public key are:
(1) The keyIdentifier is composed of the 160-bit SHA-1?hash?of the value of the BIT STRING subjectPublicKey (excluding the tag, length, and number of unused bits).
(2) The keyIdentifier is composed of a four bit?type?field with the value 0100 followed by the least significant 60 bits of the SHA-1?hash?of the value of the BIT STRING subjectPublicKey (excluding the tag, length, and number of unused bit string bits).
SKID的計(jì)算可以通過(guò)公鑰得到，但計(jì)算方式并不唯一，也可以通過(guò)任意的算法得到，只要保證唯一性就可以了。定義里推薦了兩種基于SHA-1的算法，openssl采用的算法（詳見(jiàn)v3_skid.c的ossl_x509_pubkey_hash函數(shù)，是對(duì)DER編碼的公鑰進(jìn)行SHA-1計(jì)算。
如果采用SKID來(lái)進(jìn)行公鑰的唯一性校驗(yàn)，那么攻擊者可以偽造一個(gè)證書(shū)，里面的SKID和你的一樣（SHA-1碰撞，或者直接照抄一下也行），這樣的證書(shū)也是合法的，就可以輕易繞過(guò)對(duì)公鑰的校驗(yàn)。所以SKID一般只用于在證書(shū)鏈中尋找父子關(guān)系，并不用于公鑰的唯一性標(biāo)識(shí)。
另外，還有Authority Key Identifier（AKID）字段用于標(biāo)識(shí)證書(shū)的頒發(fā)者。當(dāng)驗(yàn)證一個(gè)證書(shū)鏈時(shí)，驗(yàn)證程序會(huì)檢查每個(gè)證書(shū)的AKID和上一個(gè)證書(shū)的SKID是否匹配，確保它們形成一個(gè)連續(xù)的信任鏈。
使用如下命令可以從PEM協(xié)議的公鑰證書(shū)中提取PEM協(xié)議的公鑰：
openssl x509 -in?my.pem -pubkey -noout
輸出如下：
-----BEGIN PUBLIC KEY-----?//公鑰標(biāo)頭
MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAE95zFs5cFHauzIYEuuw3g2R75a1ir
qEW0JWP9qAKkyVCizN0nnzcn/Fo5oeSZR1iPUnJvjlnpNvZL9BcQbLqa7g==
-----END PUBLIC KEY-----
使用如下命令可以繼續(xù)轉(zhuǎn)換成DER編碼并計(jì)算SHA-256和Base64編碼：
openssl pkey -pubin -outform der | openssl dgst -sha256 -binary | openssl enc -base64
所以結(jié)合使用如下命令可以直接從符合PEM協(xié)議的公鑰證書(shū)文件中得到對(duì)應(yīng)的公鑰指紋：
openssl x509 -in?my.pem -pubkey -noout | openssl pkey -pubin -outform der | openssl dgst -sha256 -binary | openssl enc -base64
最終筆者示例的公鑰證書(shū)計(jì)算得到的公鑰指紋為：
fzyRjPvTPElBAj0VlYlVA74M3RMtUh5ljKbOYf1NDA0=
3.2 生成證書(shū)簽名請(qǐng)求
同樣通過(guò)DevEco-Studio可以直接生成證書(shū)簽名請(qǐng)求Certificate Signing Request（CSR）文件（操作步驟）。
得到的CSR內(nèi)容示例如下：
-----BEGIN NEW CERTIFICATE REQUEST-----?//CSR標(biāo)頭
MIIBMzCB2wIBADBJMQkwBwYDVQQGEwAxCTAHBgNVBAgTADEJMAcGA1UEBxMAMQkw
BwYDVQQKEwAxCTAHBgNVBAsTADEQMA4GA1UEAxMHdGVzdHNjcjBZMBMGByqGSM49
AgEGCCqGSM49AwEHA0IABD28s78rF8+X1JWgkQcfHB2Gy20MCT51Oue6eG5ZbPsU
KlZrPx0aRX0einL2E5WsE3st0zI4yvj0KzhdEwksCWCgMDAuBgkqhkiG9w0BCQ4x
ITAfMB0GA1UdDgQWBBRtCEWMjEr+bnXoAqSCfjmk1btJQDAKBggqhkjOPQQDAgNH
ADBEAiAlzkRf0AHKh59/deFGo/4JHQRSbw6P+Q7qsiiMMWHT7wIgGugWrCm7tFLh
mRjEEyJNOpen9kfhyOanSRrwtBlEFc0=
-----END NEW CERTIFICATE REQUEST-----
生成的CSR文件是標(biāo)準(zhǔn)的PKCS#10格式（定義在RFC 2986），用于向證書(shū)頒發(fā)機(jī)構(gòu)（CA）請(qǐng)求簽發(fā)數(shù)字證書(shū)的文件，包含申請(qǐng)者的公鑰和一些身份信息，這些信息將包含在頒發(fā)的證書(shū)中。
可以看到CSR文件也是遵循PEM協(xié)議的，可以如下命令解析CSR文件的內(nèi)容（保存為my.csr文件）：
openssl req -text -noout -verify -in?my.csr
輸出示例（重要部分加了注釋）：
Certificate request self-signature verify OK?//表明CSR的自簽名已成功驗(yàn)證
Certificate Request:
????Data:
????????Version: 1 (0x0)
????????Subject: C = , ST = , L = , O = , OU = , CN = testscr?//證書(shū)申請(qǐng)者的信息
????????Subject Public Key Info:
????????????Public Key Algorithm:?id-ecPublicKey
????????????????Public-Key: (256 bit)
????????????????pub:?//證書(shū)申請(qǐng)者的公鑰值，和上面my.pem里的公鑰值相同
????????????????????04:3d:bc:b3:bf:2b:17:cf:97:d4:95:a0:91:07:1f:
????????????????????1c:1d:86:cb:6d:0c:09:3e:75:3a:e7:ba:78:6e:59:
????????????????????6c:fb:14:2a:56:6b:3f:1d:1a:45:7d:1e:8a:72:f6:
????????????????????13:95:ac:13:7b:2d:d3:32:38:ca:f8:f4:2b:38:5d:
????????????????????13:09:2c:09:60
????????????????ASN1 OID: prime256v1
????????????????NIST CURVE: P-256
????????Attributes:
????????????Requested Extensions:
????????????????X509v3 Subject Key Identifier:?//證書(shū)申請(qǐng)者的標(biāo)識(shí)
????????????????????6D:08:45:8C:8C:4A:FE:6E:75:E8:02:A4:82:7E:39:A4:D5:BB:49:40
????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA256
????Signature Value:
????????30:44:02:20:25:ce:44:5f:d0:01:ca:87:9f:7f:75:e1:46:a3:
????????fe:09:1d:04:52:6f:0e:8f:f9:0e:ea:b2:28:8c:31:61:d3:ef:
????????02:20:1a:e8:16:ac:29:bb:b4:52:e1:99:18:c4:13:22:4d:3a:
????????97:a7:f6:47:e1:c8:e6:a7:49:1a:f0:b4:19:44:15:cd
注意到其中證書(shū)申請(qǐng)者的公鑰值和上面p12文件中的公鑰值是一樣的，說(shuō)明CSR中包含了我們的公鑰信息。
使用如下命令也可以直接從CSR文件中得到公鑰指紋：
openssl req -in?my.csr -pubkey -noout | openssl pkey -pubin -outform der | openssl dgst -sha256 -binary | openssl enc -base64
示例生成的CSR計(jì)算得到的公鑰指紋為：
fzyRjPvTPElBAj0VlYlVA74M3RMtUh5ljKbOYf1NDA0=
和通過(guò)公鑰證書(shū)計(jì)算得到的公鑰指紋相同。
3.3 生成開(kāi)發(fā)者簽名葉子證書(shū)
證書(shū)的作用可以抽象概括為：
頒發(fā)者（Issuer）說(shuō)：持有者（Subject）的公鑰是某某某。
證書(shū)一般分為三級(jí)：根證書(shū)（Root Certificate）、中間證書(shū)（Intermediate Certificate）、葉子證書(shū)（Leaf Certificate）。
分別是：
1）葉子證書(shū)由中間證書(shū)頒發(fā)（即葉子證書(shū)的Issuer+AKID和中間證書(shū)的Subject+SKID相同）；
2）中間證書(shū)由根證書(shū)頒發(fā)（即中間證書(shū)的Issuer+AKID和根證書(shū)的Subject+SKID相同）；
3）根證書(shū)由自己頒發(fā)（也就是自簽名，根證書(shū)的Issuer和Subject相同）。
我們需要的是用于給我們App簽名的開(kāi)發(fā)者簽名葉子證書(shū)，這需要華為的開(kāi)發(fā)者簽名中間證書(shū)來(lái)幫我們頒發(fā)。
葉子證書(shū)分為調(diào)試證書(shū)和發(fā)布證書(shū)，我們以發(fā)布證書(shū)為例（操作步驟）：
需要上傳我們的CSR文件，得到的證書(shū)文件內(nèi)容示例如下：
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
可以看到葉子證書(shū)文件里也包括了中間證書(shū)和根證書(shū)，分別解析證書(shū)信息如下。
根證書(shū)：
Certificate:
????Data:
????????Version: 3 (0x2)
????????Serial Number: 5339133492510690512 (0x4a18699f9d7d8cd0)
????????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA384
????????Issuer: C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Root CA G2
????????Validity
????????????Not Before: Mar 16 03:04:39 2020 GMT
????????????Not After : Mar 16 03:04:39 2049 GMT
????????Subject: C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Root CA G2
????????Subject Public Key Info:
????????????Public Key Algorithm:?id-ecPublicKey
????????????????Public-Key: (384 bit)
????????????????pub:
????????????????????04:5a:27:64:1a:70:d2:3b:0d:ff:1c:4d:b2:d8:61:
????????????????????e5:f9:fa:56:04:86:b9:4b:e2:25:9c:da:ec:19:4b:
????????????????????f0:0b:52:36:41:6b:ed:a8:21:d6:9b:01:65:14:af:
????????????????????79:cc:a5:e2:33:cb:3d:c9:5d:d5:55:78:7b:8a:f3:
????????????????????7c:64:93:b7:48:2e:4d:d5:30:ab:bc:1d:a5:a4:73:
????????????????????01:c1:cc:f8:0c:0d:24:80:70:8c:9b:fc:03:79:ce:
????????????????????a4:38:7c:75:c6:f0:91
????????????????ASN1 OID: secp384r1
????????????????NIST CURVE: P-384
????????X509v3 extensions:
????????????X509v3 Key Usage: critical
????????????????Certificate Sign, CRL Sign
????????????X509v3 Basic Constraints: critical
????????????????CA:TRUE
????????????X509v3 Subject Key Identifier:
????????????????A3:8E:5A:F5:5A:BC:71:8C:2A:6A:25:72:7E:48:92:E2:92:DC:20:00
????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA384
????Signature Value:
????????30:64:02:30:33:2a:5e:07:b3:f4:21:b6:3b:73:a8:29:59:c0:
????????a5:85:1c:e7:38:91:63:f2:e6:af:ac:db:b6:3c:8a:33:f4:a2:
????????2a:af:78:e7:06:50:47:26:cd:26:c8:8e:e7:b5:8a:44:02:30:
????????5b:9b:c7:83:31:96:39:ce:ae:62:31:95:02:e8:7e:d4:cd:84:
????????a2:c7:85:32:d5:89:6c:2d:55:7b:df:c3:ed:28:ff:61:15:38:
????????e0:0c:77:2d:5c:99:42:e4:be:fe:64:36
中間證書(shū)：
Certificate:
????Data:
????????Version: 3 (0x2)
????????Serial Number: 6803676100576229407 (0x5e6b835db5a9381f)
????????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA384
????????Issuer: C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Root CA G2
????????Validity
????????????Not Before: Jul? 9 02:04:24 2020 GMT
????????????Not After : Jul? 7 02:04:24 2030 GMT
????????Subject: C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Developer Relations CA G2
????????Subject Public Key Info:
????????????Public Key Algorithm:?id-ecPublicKey
????????????????Public-Key: (384 bit)
????????????????pub:
????????????????????04:eb:92:dd:a0:86:61:d6:19:69:67:68:0f:6c:9e:
????????????????????a0:3e:11:ec:bd:84:91:7b:6d:8a:11:38:1d:a9:e5:
????????????????????5e:62:7a:db:44:72:3d:c2:c3:d3:e9:11:98:4b:ea:
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????????????????????19:96:e8:64:13:53:f3:68:7a:0f:a0:d2:16:22:ad:
????????????????????0e:df:78:69:c8:ac:b2:63:00:1a:70:85:04:8d:8b:
????????????????????ab:93:0d:44:f6:bf:67
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????????????????DB:5E:93:B2:23:E8:D0:E4:FE:71:7A:66:E9:A4:73:47:5B:7F:F3:5E
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????????????X509v3 Key Usage: critical
????????????????Certificate Sign, CRL Sign
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????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA384
????Signature Value:
????????30:64:02:30:58:ed:57:e6:ad:8c:75:fa:51:d5:0d:b7:ec:6a:
????????54:1c:66:cb:d4:2d:77:ac:6c:85:83:6a:77:01:8a:38:e0:5a:
????????59:db:f0:3d:b2:cd:30:38:72:8c:e0:a0:e5:64:fa:9d:02:30:
????????4b:91:ff:0d:3d:9c:bb:29:5a:20:f7:cf:a2:09:32:ea:df:90:
????????c9:d9:95:71:90:2c:64:9c:0f:58:86:21:d5:c9:77:f8:1c:f9:
????????b8:26:54:fb:ad:6e:e8:43:e1:73:33:77
葉子證書(shū)：
Certificate:
????Data:
????????Version: 3 (0x2)
????????Serial Number:
????????????63:cb:a2:fe:fb:f0:c6:a1:5f:fa:41:68:91:85
????????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA384
????????Issuer: C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Developer Relations CA G2
????????Validity
????????????Not Before: Sep 23 12:58:04 2024 GMT
????????????Not After : Sep 23 12:58:04 2027 GMT
????????Subject: C = CN, O = \E5\BC\A0\E6\99\A8, OU = 1289676786065494977, CN =?"\E5\BC\A0\E6\99\A8(1289676786065494977)\\,Release"
????????Subject Public Key Info:
????????????Public Key Algorithm:?id-ecPublicKey
????????????????Public-Key: (256 bit)
????????????????pub:
????????????????????04:3d:bc:b3:bf:2b:17:cf:97:d4:95:a0:91:07:1f:
????????????????????1c:1d:86:cb:6d:0c:09:3e:75:3a:e7:ba:78:6e:59:
????????????????????6c:fb:14:2a:56:6b:3f:1d:1a:45:7d:1e:8a:72:f6:
????????????????????13:95:ac:13:7b:2d:d3:32:38:ca:f8:f4:2b:38:5d:
????????????????????13:09:2c:09:60
????????????????ASN1 OID: prime256v1
????????????????NIST CURVE: P-256
????????X509v3 extensions:
????????????X509v3 Basic Constraints: critical
????????????????CA:FALSE
????????????X509v3 CRL Distribution Points:
????????????????Full Name:
??????????????????URI:[url=http://h5hosting-drcn.dbankcdn.cn/cch5/crl/hdrcag2/HuaweiCBGHDRG2crl.crl]http://h5hosting-drcn.dbankcdn.c ... aweiCBGHDRG2crl.crl[/url]
????????????X509v3 Authority Key Identifier:
????????????????DB:5E:93:B2:23:E8:D0:E4:FE:71:7A:66:E9:A4:73:47:5B:7F:F3:5E
????????????X509v3 Subject Key Identifier:
????????????????6D:08:45:8C:8C:4A:FE:6E:75:E8:02:A4:82:7E:39:A4:D5:BB:49:40
????????????X509v3 Key Usage: critical
????????????????Digital Signature
????????????X509v3 Extended Key Usage:
????????????????Code Signing
????Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA384
????Signature Value:
????????30:64:02:30:5c:cd:96:c6:9f:36:ce:da:77:9c:5e:95:93:b3:
????????09:e6:dd:46:87:c4:55:a4:19:25:6d:28:e5:00:1d:4d:7d:2d:
????????f4:88:f5:a3:fc:d4:9b:46:d7:21:ff:19:65:32:4b:62:02:30:
????????2a:eb:99:bb:e2:de:2c:22:d9:24:51:0c:ee:d6:0a:0e:12:0a:
????????4d:e8:02:89:eb:0f:d5:31:ee:32:08:99:85:96:0e:62:5d:64:
????????21:90:4f:56:b1:01:f0:ed:70:b7:11:26
注意到：頒發(fā)下來(lái)的葉子證書(shū)里Subject和我們申請(qǐng)時(shí)所使用的CSR里的Subject不同，
葉子證書(shū)里是：
Subject: C = CN, O = \E5\BC\A0\E6\99\A8, OU = 1289676786065494977, CN =?"\E5\BC\A0\E6\99\A8(1289676786065494977)\\,Release"
CSR里是：
Subject: C = , ST = , L = , O = , OU = , CN = testscr
說(shuō)明華為在頒發(fā)葉子證書(shū)的時(shí)候，并沒(méi)有使用我們CSR里的Subject，而是根據(jù)我們?cè)陂_(kāi)發(fā)者平臺(tái)網(wǎng)站上登陸的賬號(hào)信息，對(duì)Subject進(jìn)行了填充。其中OU字段跟賬號(hào)信息有關(guān)（類似iOS的Team ID，但在華為開(kāi)發(fā)者網(wǎng)站上沒(méi)有找到直接查看的地方）。葉子證書(shū)里的公鑰信息還是和CSR保持一致，計(jì)算得到的公鑰指紋也一樣。
另外，華為目前給葉子證書(shū)的有效期是3年，3年以后需要續(xù)期成新證書(shū)。當(dāng)然，如果續(xù)期新證書(shū)的時(shí)候使用的CSR不變，那么新證書(shū)的公鑰指紋也依然會(huì)保持不變。
4、生成Profile文件
4.1 登記App信息
這里主要是在華為開(kāi)發(fā)者平臺(tái)上登記一下App的各項(xiàng)信息（操作步驟）。
需要注意的是：包名填寫(xiě)的時(shí)候，平臺(tái)會(huì)在線檢查一下是否和已經(jīng)存在的包名有重復(fù)（包括其他人申請(qǐng)的包名）。
申請(qǐng)成功以后，會(huì)分配一個(gè)唯一的APP ID：
這個(gè)APP ID用來(lái)在網(wǎng)站上標(biāo)識(shí)APP的唯一性。后面文章中會(huì)出現(xiàn)類似的名稱，為了消除歧義，相似的字段用括號(hào)內(nèi)容區(qū)分，這里稱為APP ID（網(wǎng)站）。
4.2 生成Profile文件
Profile文件是描述App的包名、簽名、申請(qǐng)的權(quán)限列表、安裝包類型、可安裝設(shè)備等信息的文件（類似iOS的Provisioning Profile），簽名后保存為Cryptographic Message Syntax格式（CMS，擴(kuò)展的PKCS#7/格式，CMS定義在RFC 5652，PKCS#7定義在RFC 2315）。
跟著操作步驟，選擇之前的APP ID（網(wǎng)站）和證書(shū)，可以得到對(duì)應(yīng)的Profile文件：
Profile也分為發(fā)布和調(diào)試兩種，發(fā)布只能選擇發(fā)布證書(shū)，調(diào)試只能選擇調(diào)試證書(shū)。這里繼續(xù)以發(fā)布類型為例，生成的Profile文件（保存為my.p7b）被華為簽名后，?通過(guò)如下命令可以查看里面的所有信息：
openssl pkcs7 -in?my.p7b -print -inform DER
主要包括配置信息和簽名信息兩部分，也可以通過(guò)如下命令分別查看配置信息和簽名信息：
openssl smime -verify -in?my.p7b -inform DER -noverify?//查看配置信息
openssl pkcs7 -in?my.p7b -print_certs? -inform DER?//查看證書(shū)信息
得到的示例配置信息如下（*為手動(dòng)打碼）：
{
????"version-name":?"2.0.0",
????"version-code": 2,
????"app-distribution-type":?"app_gallery",
????"uuid":?"234e1d73-****-****-****-f81e2598d0ff",
????"validity": {
????????"not-before": 1727096284,
????????"not-after": 1821704284
????},
????"type":?"release",
????"bundle-info": {
????????"developer-id":?"300**********7916",
????????"distribution-certificate":?"-----BEGIN CERTIFICATE-----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\nTegCiesP1THuMgiZhZYOYl1kIZBPVrEB8O1wtxEm\n-----END CERTIFICATE-----\n",
????????"bundle-name":?"com.***.test",
????????"apl":?"normal",
????????"app-feature":?"hos_normal_app",
????????"app-identifier":?"576************2509"
????},
????"baseapp-info": {},
????"permissions": {},
????"acls": {},
????"issuer":?"app_gallery"
}
具體每個(gè)字段的含義可以參考官方文檔和源碼中的定義：
官方文檔：app-provision-structure.md
源碼定義：provision_verify.cpp
其中重點(diǎn)字段解析如下：
得到的示例證書(shū)內(nèi)容如下：
subject=C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Root CA G2
issuer=C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Root CA G2
-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIICGjCCAaGgAwIBAgIIShhpn519jNAwCgYIKoZIzj0EAwMwUzELMAkGA1UEBhMC
Q04xDzANBgNVBAoMBkh1YXdlaTETMBEGA1UECwwKSHVhd2VpIENCRzEeMBwGA1UE
AwwVSHVhd2VpIENCRyBSb290IENBIEcyMB4XDTIwMDMxNjAzMDQzOVoXDTQ5MDMx
NjAzMDQzOVowUzELMAkGA1UEBhMCQ04xDzANBgNVBAoMBkh1YXdlaTETMBEGA1UE
CwwKSHVhd2VpIENCRzEeMBwGA1UEAwwVSHVhd2VpIENCRyBSb290IENBIEcyMHYw
EAYHKoZIzj0CAQYFK4EEACIDYgAEWidkGnDSOw3/HE2y2GHl+fpWBIa5S+IlnNrs
GUvwC1I2QWvtqCHWmwFlFK95zKXiM8s9yV3VVXh7ivN8ZJO3SC5N1TCrvB2lpHMB
wcz4DA0kgHCMm/wDec6kOHx1xvCRo0IwQDAOBgNVHQ8BAf8EBAMCAQYwDwYDVR0T
AQH/BAUwAwEB/zAdBgNVHQ4EFgQUo45a9Vq8cYwqaiVyfkiS4pLcIAAwCgYIKoZI
zj0EAwMDZwAwZAIwMypeB7P0IbY7c6gpWcClhRznOJFj8uavrNu2PIoz9KIqr3jn
BlBHJs0myI7ntYpEAjBbm8eDMZY5zq5iMZUC6H7UzYSix4Uy1YlsLVV738PtKP9h
FTjgDHctXJlC5L7+ZDY=
-----END CERTIFICATE-----
subject=C = CN, O = Huawei, OU = HOS AppGallery, CN = HOS Profile Management
issuer=C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Software Signing Service CA
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
subject=C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Software Signing Service CA
issuer=C = CN, O = Huawei, OU = Huawei CBG, CN = Huawei CBG Root CA G2
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
這里依然是完整的三級(jí)證書(shū)鏈，注意，根證書(shū)和之前申請(qǐng)到的開(kāi)發(fā)者簽名證書(shū)的根證書(shū)一樣，但中間證書(shū)和葉子證書(shū)均不一樣，比較如下（紅色底色表示內(nèi)容相同）：
5、生成簽名的APP
5.1 得到簽名的APP包
將生成的Profile文件、葉子證書(shū)文件等配置到項(xiàng)目的signingConfigs里，使用華為的IDE可以直接得到簽名后的App包。如下圖所示。
或者參考命令手動(dòng)給未簽名的App包進(jìn)行簽名。
得到的簽名的App包只是用于提供給華為商店進(jìn)行審核和后續(xù)的拆包，并不能直接安裝到手機(jī)上運(yùn)行。App包實(shí)際上就是標(biāo)準(zhǔn)的ZIP格式，可以修改后綴為.zip進(jìn)行解壓（如下圖所示）。
可以看到里面包括了.hap包和描述App一些信息的pack.info文件。
那么對(duì)App包進(jìn)行簽名的內(nèi)容以及Profile文件在哪里呢？根據(jù)對(duì)源碼里VerifyHap.java類的verifyHap函數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)鴻蒙上的簽名機(jī)制類似Android V3，簽名信息和Profile文件存儲(chǔ)在自定義的HapSigningBlock區(qū)，放到了ZIP格式Central Directory區(qū)的前面。
其結(jié)構(gòu)如下：
HapSigningBlock區(qū)的魔數(shù)（轉(zhuǎn)成string也就是<hap sign block>）：
/**
?* The value of lower 8 bytes of magic word
?*/
public static final long HAP_SIG_BLOCK_MAGIC_LO_V3 = 0x676973207061683cL;
/**
?* The value of higher 8 bytes of magic word
?*/
public static final long HAP_SIG_BLOCK_MAGIC_HI_V3 = 0x3e6b636f6c62206eL;
/**
?* Size of hap signature block header
?*/
public static final int HAP_SIG_BLOCK_HEADER_SIZE = 32;
通過(guò)hex工具直接打開(kāi)App包也可以在Central Directory區(qū)前面找到：
其中SignatureSchemeBlock區(qū)存放了CMS格式的Hap包簽名信息，而Profile文件就存儲(chǔ)在SigningBlock區(qū)，Type是0x20000002：
/**
?* ID of profile block
?*/
public static final int HAP_PROFILE_BLOCK_ID = 0x20000002;
通過(guò)如下hap-sign-tool.jar的命令可以導(dǎo)出存儲(chǔ)在App包或Hap包里的簽名證書(shū)和Profile文件：
1java -jar hap-sign-tool.jar verify-app -inFile my-signed.app -outCertChain
5.2 簽名校驗(yàn)、拆包、重簽名
提供給華為應(yīng)用市場(chǎng)審核的App包在經(jīng)過(guò)簽名校驗(yàn)，確認(rèn)是開(kāi)發(fā)者的應(yīng)用以及應(yīng)用的完整性以后，華為會(huì)取出App包SigningBlock區(qū)的Profile文件，解壓出Hap包，把Profile文件或Profile文件內(nèi)的配置（下一章節(jié)展開(kāi)描述區(qū)別）重新放到Hap包的SigningBlock區(qū)里，并用Hap的簽名葉子證書(shū)對(duì)Hap包進(jìn)行重新簽名，簽名方式和給App包簽名一樣。最終真正通過(guò)應(yīng)用市場(chǎng)下發(fā)到手機(jī)上的是經(jīng)過(guò)重簽名的Hap包（類似iOS的雙層簽名機(jī)制）。
解析出簽名證書(shū)如下：
CN=HOS AppGallery Application Release, OU=HOS AppGallery, O=Huawei, C=CN
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
CN=Huawei CBG Software Signing Service CA, OU=Huawei CBG, O=Huawei, C=CN
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
注意這里給Hap的簽名證書(shū)和我們之前申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)者簽名證書(shū)不一樣，Hap簽名證書(shū)和對(duì)應(yīng)的私鑰都是華為的，跟我們的應(yīng)用沒(méi)有關(guān)系，而且簽名證書(shū)鏈里不包含根證書(shū)的信息。
這里再和之前的證書(shū)對(duì)比一下（紅色和黃色底色表示內(nèi)容分別相同）：
三者的根證書(shū)都一樣，Profile簽名證書(shū)和Hap簽名證書(shū)的中間證書(shū)一樣，三者的葉子證書(shū)均不一樣。
另外，如果在上架應(yīng)用市場(chǎng)的時(shí)候，勾選了加密：
根據(jù)《鴻蒙生態(tài)應(yīng)用安全技術(shù)白皮書(shū)》描述，只是對(duì)Hap包里的代碼做加密，然后重新簽名，所以證書(shū)和Profile文件的解析均不受影響。
6、校驗(yàn)機(jī)制
簽名相關(guān)的代碼在security_appverify源碼倉(cāng)庫(kù)里，簽名校驗(yàn)流程梳理如下（圖上所有判斷條件在失敗情況下均會(huì)導(dǎo)致簽名校驗(yàn)失敗，為了直觀不畫(huà)出此流程）：
簽名校驗(yàn)步驟可以分成三組，分別是：
1）SignatureSchemeBlock區(qū)校驗(yàn)；
2）Profile校驗(yàn)和解析；
3）Hap包完整性校驗(yàn)。
7、SignatureSchemeBlock區(qū)校驗(yàn)
校驗(yàn)Hap包時(shí)首先在ZIP的Central Directory區(qū)前32個(gè)字節(jié)尋找是否有HapSigningBlock區(qū)的Header，找到以后定位到SignatureSchemeBlock區(qū)，解析其CMS格式，并校驗(yàn)SignatureSchemeBlock區(qū)證書(shū)鏈的完整性。
證書(shū)鏈完整性校驗(yàn)流程如下：
校驗(yàn)葉子證書(shū)時(shí)，需要按證書(shū)指定算法重新計(jì)算證書(shū)的hash，并使用上一級(jí)證書(shū)（中間證書(shū)）的公鑰對(duì)葉子證書(shū)里的證書(shū)簽名進(jìn)行解密，與重新計(jì)算的hash比對(duì)是否相同，相同則認(rèn)為證書(shū)可信。中間證書(shū)繼續(xù)通過(guò)根證書(shū)的公鑰校驗(yàn)自己的證書(shū)簽名。根證書(shū)用自己的公鑰校驗(yàn)自己。
上一章說(shuō)到，SignatureSchemeBlock區(qū)的證書(shū)鏈不包括根證書(shū)，所以這一步需要使用到根證書(shū)其實(shí)是內(nèi)置在鴻蒙系統(tǒng)里的，存放地址是：
/system/etc/security/trusted_root_ca.json
具體內(nèi)容如下：
{
????"C=CN, O=Huawei, OU=Huawei CBG, CN=Huawei CBG Root CA G2":"-----BEGIN CERTIFICATE-----\nMIICGjCCAaGgAwIBAgIIShhpn519jNAwCgYIKoZIzj0EAwMwUzELMAkGA1UEBhMC\nQ04xDzANBgNVBAoMBkh1YXdlaTETMBEGA1UECwwKSHVhd2VpIENCRzEeMBwGA1UE\nAwwVSHVhd2VpIENCRyBSb290IENBIEcyMB4XDTIwMDMxNjAzMDQzOVoXDTQ5MDMx\nNjAzMDQzOVowUzELMAkGA1UEBhMCQ04xDzANBgNVBAoMBkh1YXdlaTETMBEGA1UE\nCwwKSHVhd2VpIENCRzEeMBwGA1UEAwwVSHVhd2VpIENCRyBSb290IENBIEcyMHYw\nEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEACIDYgAEWidkGnDSOw3/HE2y2GHl+fpWBIa5S+IlnNrs\nGUvwC1I2QWvtqCHWmwFlFK95zKXiM8s9yV3VVXh7ivN8ZJO3SC5N1TCrvB2lpHMB\nwcz4DA0kgHCMm/wDec6kOHx1xvCRo0IwQDAOBgNVHQ8BAf8EBAMCAQYwDwYDVR0T\nAQH/BAUwAwEB/zAdBgNVHQ4EFgQUo45a9Vq8cYwqaiVyfkiS4pLcIAAwCgYIKoZI\nzj0EAwMDZwAwZAIwMypeB7P0IbY7c6gpWcClhRznOJFj8uavrNu2PIoz9KIqr3jn\nBlBHJs0myI7ntYpEAjBbm8eDMZY5zq5iMZUC6H7UzYSix4Uy1YlsLVV738PtKP9h\nFTjgDHctXJlC5L7+ZDY=\n-----END CERTIFICATE-----\n"
}
可以看到這個(gè)根證書(shū)就是上一章解析出來(lái)的根證書(shū)，所以這里可以校驗(yàn)通過(guò)。
在確認(rèn)證書(shū)鏈可信以后，根據(jù)葉子證書(shū)的Subject判斷Hap包的安裝來(lái)源，具體代碼在trusted_source_manager.cpp的MatchTrustedSource函數(shù)里，也就是和內(nèi)置的Hap簽名證書(shū)列表進(jìn)行比較，看匹配到哪一個(gè)。
內(nèi)置的Hap簽名證書(shū)列表存放地址是：
/system/etc/security/trusted_apps_sources.json
具體內(nèi)容如下：
{
????"version":?"1.0.1",
????"release-time":"2021-06-03 10:06:00",
????"trust-app-source":[
????????{
????????????"name":"huawei app gallery",
????????????"app-signing-cert":"C=CN, O=Huawei, OU=HOS AppGallery, CN=HOS AppGallery Application Release",
????????????"profile-signing-certificate":"C=CN, O=Huawei, OU=HOS AppGallery, CN=HOS Profile Management",
????????????"profile-debug-signing-certificate":"C=CN, O=Huawei, OU=HOS AppGallery, CN=HOS Profile Management Debug",
????????????"issuer-ca":"C=CN, O=Huawei, OU=Huawei CBG, CN=Huawei CBG Software Signing Service CA",
????????????"root-ca":?"C=CN, O=Huawei, OU=Huawei CBG, CN=Huawei CBG Root CA G2",
????????????"max-certs-path":3,
????????????"critialcal-cert-extension":["keyusage","huawei-signing-capability"]
????????},
????????{
????????????"name":"huawei system apps",
????????????"app-signing-cert":"C=CN, O=Huawei CBG, OU=HOS Development Team, CN=HOS Application Provision Release",
????????????"profile-signing-certificate":"C=CN, O=Huawei CBG, OU=HOS Development Team, CN=HOS Application Provision Profile Release",
????????????"profile-debug-signing-certificate":"C=CN, O=Huawei CBG, OU=HOS Development Team, CN=HOS Application Provision Profile Release_Debug",
????????????"issuer-ca":"C=CN, O=Huawei, OU=Huawei CBG, CN=Huawei CBG Software Signing Service CA",
????????????"root-ca":?"C=CN, O=Huawei, OU=Huawei CBG, CN=Huawei CBG Root CA G2",
????????????"max-certs-path":3,
????????????"critialcal-cert-extension":["keyusage","huawei-signing-capability"]
????????},
????????{
????????????"name":"third_party app preload",
????????????"app-signing-cert":"C=CN, O=Huawei, OU=HOS Open Platform, CN=HOS Preload Service",
????????????"profile-signing-certificate":"",
????????????"profile-debug-signing-certificate":"",
????????????"issuer-ca":"C=CN, O=Huawei, OU=Huawei CBG, CN=Huawei CBG Software Signing Service CA",
????????????"root-ca":?"C=CN, O=Huawei, OU=Huawei CBG, CN=Huawei CBG Root CA G2",
????????????"max-certs-path":3,
????????????"critialcal-cert-extension":["keyusage","huawei-signing-capability"]
????????}
???]
}
這里有“huawei app gallery（應(yīng)用市場(chǎng)）”、“huawei system apps（系統(tǒng)應(yīng)用）”、“third_party app preload（三方預(yù)裝）”三組。每一組包括對(duì)應(yīng)的Hap簽名證書(shū)Subject、Profile簽名證書(shū)Subject等信息。
我們走應(yīng)用市場(chǎng)分發(fā)的Hap包會(huì)匹配到“huawei app gallery”這個(gè)證書(shū)。
8、Profile解析和校驗(yàn)
接下來(lái)在SigningBlock區(qū)尋找Profile，這里注意到不同Hap包簽名方式會(huì)影響Profile的存儲(chǔ)格式。對(duì)于走應(yīng)用市場(chǎng)分發(fā)的Hap包，Profile是直接把其配置以字符串的格式保存，而對(duì)于其他情況，則是用CMS的格式保存。那么應(yīng)用市場(chǎng)分發(fā)的Hap包也就不需要Profile的文件簽名校驗(yàn)了。
對(duì)于其他情況，首先會(huì)使用Profile里保存的葉子證書(shū)公鑰校驗(yàn)Profile的文件簽名，然后會(huì)校驗(yàn)葉子證書(shū)Subject是否和匹配的同組內(nèi)Profile簽名證書(shū)Subject相同。
校驗(yàn)通過(guò)后解析Profile里的配置信息，根據(jù)type不同走不同的校驗(yàn)邏輯：
1）發(fā)布，會(huì)校驗(yàn)是否為允許的安裝來(lái)源，根據(jù)hap_verify_v2.cpp的IsAppDistributedTypeAllowInstall函數(shù)，允許的來(lái)源包括企業(yè)簽名、MDM、眾包測(cè)試等分發(fā)場(chǎng)景；
2）調(diào)試，會(huì)校驗(yàn)待安裝的設(shè)備UDID是否在Profile的device-ids列表中。
都校驗(yàn)通過(guò)后，再繼續(xù)看Profile文件簽名證書(shū)和Hap的簽名正式是否相同，并繼續(xù)對(duì)Profile配置的字段規(guī)則合法性進(jìn)行檢測(cè)。走完這一步，就可以認(rèn)為Profile是可信的。
隨后會(huì)生成App ID（公鑰）和Fingerprint兩個(gè)新的字段和驗(yàn)證結(jié)果一并返回。其中APP ID（公鑰）是根據(jù)Profile配置里開(kāi)發(fā)者簽名證書(shū)公鑰生成的（詳見(jiàn)GenerateAppId函數(shù)），fingerprint是根據(jù)Profile配置里開(kāi)發(fā)者簽名證書(shū)直接計(jì)算整個(gè)證書(shū)的指紋（注意不是上一章的公鑰指紋，詳見(jiàn)GenerateFingerprint函數(shù)）。至此完成Profile的解析和校驗(yàn)。
另外，在鴻蒙SignatureInfo API中，會(huì)返回三個(gè)參數(shù)：
其中API返回的appId為了消除歧義，這里稱為APP ID（接口）。
根據(jù)包管理子系統(tǒng)bundle_install_checker.cpp的ParseHapFiles函數(shù)、inner_bundle_info.h的SetProvisionId函數(shù)和這個(gè)PR來(lái)看：
//?bundle_install_checker.cpp
????newInfo.SetProvisionId(provisionInfo.appId);
//?inner_bundle_info.h
????void SetProvisionId(const std::string &provisionId)
{
????????baseBundleInfo_->appId = baseBundleInfo_->name + Constants::FILE_UNDERLINE + provisionId;
????}
APP ID（接口）的值實(shí)際上是APP ID（公鑰）加上了{(lán)bundleName}_的前綴。
9、Hap包完整性校驗(yàn)
這一步的過(guò)程和Hap包簽名類似，將ZIP包中數(shù)據(jù)和HapSigningBlock區(qū)里非SignatureSchemeBlock的部分拼接，重新計(jì)算hash，與使用Hap簽名葉子證書(shū)公鑰解密SignatureSchemeBlock區(qū)簽名后的hash比較，相同則認(rèn)為Hap包未被篡改。具體可以參考hap_signing_block_utils.cpp的VerifyHapIntegrity函數(shù)，這里就不展開(kāi)了。
10、本文小結(jié)
從鴻蒙單框架應(yīng)用的簽名和校驗(yàn)機(jī)制的種種細(xì)節(jié)中可以看出，HarmonyOS NEXT的安全設(shè)計(jì)非常務(wù)實(shí)，融合了Anroid和iOS雙端的特性，有借鑒Android成熟的部分（簽名格式），但更多的是參考了iOS的設(shè)計(jì)思路（雙層簽名機(jī)制），甚至更加嚴(yán)格。期待HarmonyOS NEXT給我們帶來(lái)一個(gè)新的未來(lái)。
感謝華為同學(xué)對(duì)本文的大力支持。
11、相關(guān)資料
[1]?即時(shí)通訊安全篇（三）：常用加解密算法與通訊安全講解
[2]?即時(shí)通訊安全篇（六）：非對(duì)稱加密技術(shù)的原理與應(yīng)用實(shí)踐
[3]?一篇讀懂HTTPS：加密原理、安全邏輯、數(shù)字證書(shū)等
[4]?即時(shí)通訊初學(xué)者必知必會(huì)的20個(gè)網(wǎng)絡(luò)編程和通信安全知識(shí)點(diǎn)
[5]?微信新一代通信安全解決方案：基于TLS1.3的MMTLS詳解
[6]?微信技術(shù)分享：揭秘微信后臺(tái)安全特征數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)
