开头
NDK 实践-应用签名校验。
应用签名
Android 应用签名是应用打包过程的重要步骤之一，Google 要求所有的应用必须被签名才可以安装到 Android 操作系统中。
应用签名不能保证 APK 不被篡改，只是为了能够校验出 APK 是否被篡改。在系统安装过程中，如果发现 APK 被篡改，安装就会失败。
NDK 应用签名校验
为了相对安全，一些敏感操作往往会使用 Native 的方式来实现。但是别人可以通过 APK 文件获取到我们的 .so 文件，进而使用我们的 .so。
但是应用签名的证书只有我们持有，我们可以通过 Native 校验签名来判断是否是我们自己的应用，如果不是可以返回错误或直接退出应用。
动手实践
像之前一样创建一个 Native C++ 模板项目
项目准备
查看证书指纹：
新建的 Android 项目，默认的签名证书在用户根目录的 .android 目录中 ~/.android/debug.keystore
$ keytool -list -v -keystore debug.keystore
输入密钥库口令:
android
Java 获取证书指纹
public class SignatureUtil {
public static String getSignatureStr(Context context) {
Signature signature = getSignature(context);
byte[] cert = signature.toByteArray();
try {
MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
MessageDigest sha1 = MessageDigest.getInstance("SHA1");
MessageDigest sha256 = MessageDigest.getInstance("SHA256");
byte[] md5Key = md5.digest(cert);
byte[] sha1Key = sha1.digest(cert);
byte[] sha256Key = sha256.digest(cert);
return String.format("MD5: %s
SHA1: %s
SHA-256: %s",
byteArrayToString(md5Key),
byteArrayToString(sha1Key),
byteArrayToString(sha256Key)
);
} catch (Exception e) {
return "";
}
}
public static Signature getSignature(Context argContext) {
Signature signature = null;
try {
String packageName = argContext.getPackageName();
PackageManager packageManager = argContext.getPackageManager();
PackageInfo packageInfo = packageManager.getPackageInfo(packageName, GET_SIGNATURES);
Signature[] signatures = packageInfo.signatures;
signature = signatures[0];
} catch (NameNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
return signature;
}
private static String byteArrayToString(byte[] array) {
StringBuilder hexString = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
String appendString = Integer.toHexString(0xFF & array[i]).toUpperCase();
if (appendString.length() == 1)
hexString.append("0");
hexString.append(appendString);
if(i < array.length - 1)
hexString.append(":");
}
return hexString.toString();
}
}
Native 获取证书指纹
这里用到了 HASH 算法，Android NDK JNI 入门笔记-day04-NDK实现Hash算法
jbyteArray getSignatureByte(JNIEnv *env, jobject context);
void hashByteArray(HASH type, const void* data, size_t numBytes, char* resultData);
void formatSignature(char* data, char* resultData);
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_ihubin_ndkjni_NativeUtil_getSignature(JNIEnv *env, jclass clazz, jobject context) {
jbyteArray cert_byteArray = getSignatureByte(env, context);
jsize size = env->GetArrayLength(cert_byteArray);
jbyte* jbyteArray = new jbyte[size];
env->GetByteArrayRegion(cert_byteArray, 0, size, jbyteArray);
char certMD5[128] = {0};
hashByteArray(HASH_MD5, jbyteArray, size, certMD5);
char certSHA1[128] = {0};
hashByteArray(HASH_SHA1, jbyteArray, size, certSHA1);
char certSHA256[128] = {0};
hashByteArray(HASH_SHA256, jbyteArray, size, certSHA256);
LOGD("MD5: %s", certMD5);
LOGD("SHA1: %s", certSHA1);
LOGD("SHA256: %s", certSHA256);
char resultStr[1000] = {0};
strcat(resultStr, "MD5: ");
strcat(resultStr, certMD5);
strcat(resultStr, "
SHA1: ");
strcat(resultStr, certSHA1);
strcat(resultStr, "
SHA256: ");
strcat(resultStr, certSHA256);
return env->NewStringUTF(resultStr);
}
// Native 从 Context 中获取签名
jbyteArray getSignatureByte(JNIEnv *env, jobject context) {
// Context 的类
jclass context_clazz = env->GetObjectClass(context);
// 得到 getPackageManager 方法的 ID
jmethodID methodID_getPackageManager = env->GetMethodID(context_clazz, "getPackageManager", "()Landroid/content/pm/PackageManager;");
// 获得 PackageManager 对象
jobject packageManager = env->CallObjectMethod(context, methodID_getPackageManager);
// 获得 PackageManager 类
jclass packageManager_clazz=env->GetObjectClass(packageManager);
// 得到 getPackageInfo 方法的 ID
jmethodID methodID_getPackageInfo=env->GetMethodID(packageManager_clazz,"getPackageInfo", "(Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;");
// 得到 getPackageName 方法的 ID
jmethodID methodID_getPackageName = env->GetMethodID(context_clazz,"getPackageName", "()Ljava/lang/String;");
// 获得当前应用的包名
jobject application_package_obj = env->CallObjectMethod(context, methodID_getPackageName);
jstring application_package = static_cast<jstring>(application_package_obj);
const char* package_name = env->GetStringUTFChars(application_package, 0);
LOGD("packageName: %s", package_name);
// 获得 PackageInfo
jobject packageInfo = env->CallObjectMethod(packageManager, methodID_getPackageInfo, application_package, 64);
jclass packageinfo_clazz = env->GetObjectClass(packageInfo);
// 获取签名
jfieldID fieldID_signatures = env->GetFieldID(packageinfo_clazz, "signatures", "[Landroid/content/pm/Signature;");
jobjectArray signature_arr = (jobjectArray)env->GetObjectField(packageInfo, fieldID_signatures);
// Signature 数组中取出第一个元素
jobject signature = env->GetObjectArrayElement(signature_arr, 0);
// 读 signature 的 ByteArray
jclass signature_clazz = env->GetObjectClass(signature);
jmethodID methodID_byteArray = env->GetMethodID(signature_clazz, "toByteArray", "()[B");
jobject cert_obj = env->CallObjectMethod(signature, methodID_byteArray);
jbyteArray cert_byteArray = static_cast<jbyteArray>(cert_obj);
return cert_byteArray;
}
// 获得签名的 MD5 SHA1 SHA256
void hashByteArray(HASH type, const void* data, size_t numBytes, char* resultData){
if(type == HASH_MD5) {
MD5 md5;
std::string md5String = md5(data, numBytes);
int len = md5String.length()+1;
char * tabStr = new char [md5String.length()+1];
strcpy(tabStr, md5String.c_str());
formatSignature(tabStr, resultData);
} else if(type == HASH_SHA1) {
SHA1 sha1;
std::string sha1String = sha1(data, numBytes);
char * tabStr = new char [sha1String.length()+1];
strcpy(tabStr, sha1String.c_str());
formatSignature(tabStr, resultData);
} else if(type == HASH_SHA256) {
SHA256 sha256;
std::string sha256String = sha256(data, numBytes);
char * tabStr = new char [sha256String.length()+1];
strcpy(tabStr, sha256String.c_str());
formatSignature(tabStr, resultData);
}
}
// 格式化输出
void formatSignature(char* data, char* resultData) {
int resultIndex = 0;
int length = strlen(data);
for(int i = 0; i < length; i++) {
resultData[resultIndex] = static_cast<char>(toupper(data[i]));
if(i % 2 == 1 && i != length -1) {
resultData[resultIndex+1] = ':';
resultIndex+=2;
} else {
resultIndex++;
}
}
}
最终效果
至此，我们已经学会了在 Android 项目中 Native 进行签名校验，应用安全提升了。
代码：
参考资料：
Oracle - JNI Types and Data Structures