Android簽名詳解

• 本文主要講解Android應用程序簽名相關的理論知識，包括：什么是簽名、為什么要給應用程序簽名、如何給應用程序簽名等。
• 1、什么是簽名？
        如果這個問題不是放在Android開發中來問，如果是放在一個普通的版塊，我想大家都知道簽名的含義。可往往就是將一些生活中常用的術語放在計算機這種專業領域，大家就開始迷惑了。計算機所做的事情，或者說編程語言所做的事情，不正是在盡可能地模擬現實嗎？所以，計算機中所說的簽名和生活中所說的簽名在本質上是一樣的，它所起到的作用也是一致的！
        讓我們來看看，在現實生活中的簽名。簽名就意味着在紙上或別處寫下自己的名字，或者說在某處打上一個標記作為你自己的一種特有的標識，當別人看到這個簽名的時候，他會知道這是和你有關的，而不是其它人。
• 2、為什么要給Android應用程序簽名？
        如果只能用一句簡單的話語來回答這個問題的話，我會說："這是Android系統所要求的"。
        Android系統要求每一個Android應用程序必須要經過數字簽名才能夠安裝到系統中，也就是說如果一個Android應用程序沒有經過數字簽名，是沒有辦法安裝到系統中的！Android通過數字簽名來標識應用程序的作者和在應用程序之間建立信任關系，不是用來決定最終用戶可以安裝哪些應用程序。這個數字簽名由應用程序的作者完成，並不需要權威的數字證書簽名機構認證，它只是用來讓應用程序包自我認證的。
• 3、為什么我開發的Android應用程序沒有做什么簽名也能在模擬器和手機上運行？
        你沒有給Android應用程序簽名並不代表Android應用程序沒有被簽名。為了方便我們開發調試程序，ADT會自動的使用debug密鑰為應用程序簽名。debug密鑰？它在哪？debug密鑰是一個名為debug.keystore的文件，它的位置：
              系統盤符:\Documents and Settings\liufeng\.android\debug.keystore
• "liufeng"對應於你自己的windows操作系統用戶名，怎么樣，是不是已經找到它了。這也就意味着，如果我們想擁有自己的簽名，而不是讓ADT幫我們簽名的話，我們也要有一個屬於自己的密鑰文件（*.keystore）。
• 4、Android應用程序簽名步驟
• 1）准備工作
        apk的簽名工作可以通過兩種方式來完成：
              1）通過ADT提供的圖形化界面完成apk簽名；
•             2）完全通過DOS命令來完成apk簽名
  我比較喜歡第2）種方式，所以下面將講解如何通過命令的方式完成apk簽名。
        給apk簽名一共要用到3個工具，或者說3個命令，分別是：keytool、jarsigner和zipalign，下面是對這3個工具的簡單介紹：
              1）keytool：生成數字證書，即密鑰，也就是上面說到的擴展名為.keystore的那類文件；
•             2）jarsigner：使用數字證書給apk文件簽名；
              3）zipalign：對簽名后的apk進行優化，提高與Android系統交互的效率(Android SDK1.6版本開始包含此工具)
        從這3個工具的作用也可以看出，這3個工具的使用順序。通常我們自己所開發的所有應用程序，都是使用同樣的簽名，即使用同一個數字證書，這就意味着：如果你是第一次做Android應用程序簽名，上面的3個工具都將用到；但如果你已經有數字證書了，以后再給其它apk簽名時，只需要用到jarsigner和zipalign就可以完成。
        為了方便使用上面3個命令，首先需要將上面3個工具所在路徑添加到環境變量path中（我說的是為了方便使用，沒有說必須要這么做）。怎么配置環境變量就不在此講解了，這里需要說一下這3個工具默認所在的路徑：
              1）keytool：該工具位於jdk安裝路徑的bin目錄下；
•             2）jarsigner：該工具位於jdk安裝路徑的bin目錄下；
              3）zipalign：該工具位於android-sdk-windows\tools\目錄下
•       不知道大家是否注意到keytool和jarsigner兩個工具是jdk自帶的，也就意味着生成數字證書和文件簽名不是Android的專利；另外從字面上理解jarsigner也能猜得出該工具主要是用來給jar文件簽名的。
• 2）生成未經簽名的apk文件
        既然我們要自己對apk進行簽名，就不再需要ADT默認幫我們簽名了。如何得到一個未經簽名的apk文件呢？打開Eclipse，在Android工程名稱上點擊右鍵，依次選擇"Android Tools" - "Export Unsigned Application Package ..."，然后選擇一個存儲位置保存即可。這樣就得到了一個未經簽名的apk文件。
• 3）使用keytool工具生成數字證書
        keytool -genkey -v -keystore liufeng.keystore -alias liufeng.keystore -keyalg RSA -validity 20000
• 說明：
        1）keytool是工具名稱，-genkey意味着執行的是生成數字證書操作，-v表示將生成證書的詳細信息打印出來，顯示在dos窗口中；
        2）-keystore liufeng.keystore 表示生成的數字證書的文件名為"liufeng.keystore"；
        3）-alias liufeng.keystore 表示證書的別名為"liufeng.keystore"，當然可以不和上面的文件名一樣；
        4）-keyalg RSA 表示生成密鑰文件所采用的算法為RSA；
        5）-validity 20000 表示該數字證書的有效期為20000天，意味着20000天之后該證書將失效
  在執行上面的命令生成數字證書文件時，會提示你輸入一些信息，包括證書的密碼。
        
• 4）使用jarsigner工具為Android應用程序簽名
        jarsigner -verbose -keystore liufeng.keystore -signedjar notepad_signed.apk notepad.apk liufeng.keystore
• 說明：
        1）jarsigner是工具名稱，-verbose表示將簽名過程中的詳細信息打印出來，顯示在dos窗口中；
        2）-keystore liufeng.keystore 表示簽名所使用的數字證書所在位置，這里沒有寫路徑，表示在當前目錄下；
        3）-signedjar notepad_signed.apk notepad.apk 表示給notepad.apk文件簽名，簽名后的文件名稱為notepad_signed.apk；
        4）最后面的liufeng.keystore 表示證書的別名，對應於生成數字證書時-alias參數后面的名稱
• 5）使用zipalign工具優化已簽名的apk（非必須但建議這么做）
•       zipalign -v 4 notepad_signed.apk notepad_signed_aligned.apk
• 說明：
        1）zipalign是工具名稱，-v表示在DOS窗口打印出詳細的優化信息；
        2）notepad_signed.apk notepad_signed_aligned.apk 表示對已簽名文件notepad_signed.apk進行優化，優化后的文件名為notepad_signed_aligned.apk
• 說明：如果你以前的程序是采用默認簽名的方式（即debug簽名），一旦換了新的簽名應用將不能覆蓋安裝，必須將原先的程序卸載掉，才能安裝上。因為程序覆蓋安裝主要檢查兩點：
        1）兩個程序的入口Activity是否相同。兩個程序如果包名不一樣，即使其它所有代碼完全一樣，也不會被視為同一個程序的不同版本；
        2）兩個程序所采用的簽名是否相同。如果兩個程序所采用的簽名不同，即使包名相同，也不會被視為同一個程序的不同版本，不能覆蓋安裝。
        另外，可能有人可能會認為反正debug簽名的應用程序也能安裝使用，那也沒有必要自己簽名了嘛。千萬不要這樣想，debug簽名的應用程序有這樣兩個限制，或者說風險：
        1）debug簽名的應用程序不能在Android Market上架銷售，它會強制你使用自己的簽名；
        2）debug.keystore在不同的機器上所生成的可能都不一樣，就意味着如果你換了機器進行apk版本升級，那么將會出現上面那種程序不能覆蓋安裝的問題。不要小視這個問題，如果你開發的程序只有你自己使用，當然無所謂，卸載再安裝就可以了。但要是你的軟件有很多使用客戶，這就是大問題了，就相當於軟件不具備升級功能！

     

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  需要注意的幾點：

  一：同一個開發者的多個程序盡可能使用同一個數字證書 ，這可以帶來以下好處。

     

  (1)有利於程序升級，當新版程序和舊版程序的數字證書相同時，Android系統才會認為這兩個程序是同一個程序的不同版本。如果新版程序和舊版程序的數字證書不相同，則Android系統認為他們是不同的程序，並產生沖突，會要求新程序更改包名。

     

  (2)有利於程序的模塊化設計和開發。Android系統允許擁有同一個數字簽名的程序運行在一個進程中，Android程序會將他們視為同一個程序。所以開發者可以將自己的程序分模塊開發，而用戶只需要在需要的時候下載適當的模塊。

     

  (3) 可以通過權限(permission)的方式在多個程序間共享數據和代碼。Android提供了基於數字證書的權限賦予機制，應用程序可以和其他的程序共 享概功能或者數據給那那些與自己擁有相同數字證書的程序。如果某個權限(permission)的protectionLevel是signature， 則這個權限就只能授予那些跟該權限所在的包擁有同一個數字證書的程序。

     

  在簽名時，需要考慮數字證書的有效期 ：

     

  (1)數字證書的有效期要包含程序的預計生命周期，一旦數字證書失效，持有改數字證書的程序將不能正常升級。

     

  (2)如果多個程序使用同一個數字證書，則該數字證書的有效期要包含所有程序的預計生命周期。

     

  (3)Android Market強制要求所有應用程序數字證書的有效期要持續到2033年10月22日以后。

     

  二：Android數字證書包含以下幾個要點： 

     

                (1)所有的應用程序都必須有數字證書 ，Android系統不會安裝一個沒有數字證書的應用程序

     

                (2)Android程序包使用的數字證書可以是自簽名的，不需要一個權威的數字證書機構簽名認證

     

                (3)如果要正式發布 一個Android ，必須使用一個合適的私鑰生成的數字證書來給程序簽名 ，而不能使用adt插件 或者ant工具 生成的調試證書來發布。

     

                (4)數字證書都是有有效期 的，Android只是在應用程序安裝的時候才會檢查證書的有效期。如果程序已經安裝在系統中，即使證書過期也不會影響程序的正常功能。

     

                (5)Android使用標准的java工具 Keytool and Jarsigner 來生成數字證書，並給應用程序包簽名。

     

                （6）使用zipalign 優化 程序。

     

  Android 系統不會安裝運行任何一款未經數字簽名的apk程序，無論是在模擬器上還是在實際的物理設備上。Android的開發工具(ADT插件和Ant)都可以協 助開發者給apk程序簽名，它們都有兩種模式：調試模式(debug mode)和發布模式(release mode)。

     

  在調試模式下，android的開發工具會在每次編譯時使用調試用的數字證書給程序簽名，開發者無須關心。

     

  當要發布程序時，開發者就需要使用自己的數字證書給apk包簽名，可以有兩種方法。

     

  (1)在命令行下使用JDK中的和Keytool(用於生成數字證書)和Jarsigner(用於使用數字證書簽名)來給apk包簽名。

     

  (2)使用ADT Export Wizard進行簽名(如果沒有數字證書可能需要生成數字證書)。