Android应用程序签名(官方文档中文版)（上）

概览

Android要求所有已安装的应用程序都使用数字证书做数字签名, 数字证书的私钥由应用开发者持有. Android使用证书作为标识应用程序作者的一种方式, 并在应用程序之间建立信任关系. 证书并不用来控制用户能否安装哪个应用. 证书不需要由证书认证中心签名: 完全可以使用自签名证书(self-signed certificates).

理解Android应用签名的要点有:

所有应用程序都必须签名. 系统将不会安装一个没签名的应用.
可以用自签名证书来签名应用程序. 并不需要证书认证中心.
当准备好向最终用户发布应用时, 必须用一个合适的私钥对其签名. 不能发布用SDK工具生成的debug key签名的应用.
系统仅在安装时检查签名者的证书的过期时间. 如果应用程序签名者的证书在安装后的时间过期, 该应用将仍然正常工作.
可以使用标准工具 — Keytool 和 Jarsigner — 生成key并为应用的 .apk 文件签名.
当应用签名完成, 使用 zipalign 工具来优化最终的 APK 包.

没有正确签名的应用, Android系统不会安装或运行. 此规则适用于在任何地方运行的Android系统, 不管是在模拟器还是真实设备上. 因为这个原因, 在真机或模拟器上运行或者调试应用前, 必须为其设置好签名.

在调试期间, Androi SDK工具协助你为应用做好签名工作. Eclipse的ADT插件和Ant build工具都提供2种签名模式 – debug 模式和 release 模式.

开发和调试的时候, 可在debug模式下编译. 在debug模式下, build工具使用Keytool工具, 它被包含在JDK中, 用于创建一个keystore和key, 别名和密码. 在每个编译过程中, 工具使用debug key来签名应用的.apk文件. 因为事先知道密码, 所以在每一次编译keystore/key需要密码的时候不会提示.
当应用准备好发布时, 必须在release模式下编译,然后用你的私钥对.apk文件签名.
有2种方法:
- 在命令行下使用 Keytool 和 Jarsigner.
- 使用此方法, 首先需要将应用编译成一个未签名的 .apk . 然后必须手动使用Jarsigner(或类似工具)和你的私钥为.apk签名. 如果没有合适的私钥, 可以手动运行Keytool来生成你自己的 keystore/key ,然后用Jarsigner给应用签名.
- 使用ADT的Export Wizard.
- 如果在Eclipse下使用ADT插件开发, 可以使用Export Wizard来编译应用, 生成私钥(如果有必要), 以及为.apk签名, 使用Export Wizard可以简单地在几个步骤中完成所有的事情.

一旦应用完成签名, 不要忘了为APK运行zipalign来完成额外的优化.

签名策略

应用程序签名的一些方面可能会影响应用程序的开发过程, 尤其是当你计划发布多个应用时. 通常情况下, 对于所有开发者而言, 推荐的策略是:在应用程序的整个生命周期,所有的应用程序使用相同的证书签名.

为什么这么做的原因:

应用程序升级 – 当发布应用的更新时, 如果想让用户无缝地升级到新版本, 需要继续使用相同的某个或者某一套证书来签名更新包. 当系统安装应用的更新时, 它会比较现有版本和新版本的证书. 如果证书吻合, 包括证书数据和顺序都吻合, 那么系统允许更新. 如果新版本所做的签名不是匹配的, 那么将需要给应用起一个不同的包名 — 在这种情况下, 用户相当于安装了一个完全的新程序.
应用程序模块化 – Android允许由相同证书签名的应用程序运行在相同的进程中, 此时系统会将它们作为单个应用程序对待. 在这种方式中, 可以按模块化的方式部署应用, 用户可以根据需要独立地更新每一个模块.
代码/数据的授权共享 – Android 提供模式匹配的权限控制机制, 因此一个应用可以暴露功能给另一个用指定证书签名的应用. 通过用相同证书签名多个应用,以及使用模式匹配的权限检查, 应用程序可以以安全的方式共享代码和数据.

另一个影响签名策略的重要考量是, 如何设置签名应用的key的有效期.

如果计划为某个单独的应用程序提供更新支持, 那么应该确认key的有效期要比应用的寿命长. 推荐25年或者更长的有效期. 当key的有效期过期, 用户将再也不能无缝地更新到应用程序的新版本.
如果要使用相同的key为多个不同的应用签名, 应当确认key的有效期比所有这些应用的所有版本的生命周期还长, 包括要比将来加到这个套件中的额外的关联应用的生命周期更长.
如果计划将应用程序发布到Android Market, 为应用签名的key的有效期必须在2033年10月22日以后. Market服务器强制执行这个规则, 来保证当新版本可用时, 用户可以无缝地更新Market应用.

当设计的时候, 须牢记这些要点, 以确保使用合适的证书来签名应用程序.

签名基础设置.

在开始之前, 应当确保Keytool对 SDK build tools 可用. 在大多数情况下, 我们可以通过设置JAVA_HOME环境变量来引用一个合适的JDK, 告诉SDK build tools如何找到Keytool. 或者, 可以添加 Keytool的JDK版本到 PATH 环境变量.

如果在某个自带GNU Java编译器版本的Linux下开发, 请确认系统使用的是JDK版本的Keytool, 而不是 gcj 版本. 如果 Keytool 已经存在于 PATH, 它可能会指向一个 /usr/bin/keytool 的符号链接. 在这种情况下, 检查符号链接目标, 确保它指向JDK中的Keytool.

如果将公开发布应用程序, 还需要 Jarsigner 工具. Jarsigner 和 Keytool 都包含在 JDK 中.

Debug模式下的签名

Android build tools 提供了debug签名模式, 帮助简化应用的开发和调试, 而仍然符合Android系统签名.apk的需求. 当使用debug模式来构建app时, SDK 工具调用 Keytool来自动创建一个用于debug的 keystore 和 key. 然后这个debug key被用来自动签名 .apk, 所以不必用自己的key来签名包.

SDK 工具使用预定义的名称/密码来创建keystore/key :

Keystore name: "debug.keystore"
Keystore password: "android"
Key alias: "androiddebugkey"
Key password: "android"
CN: "CN=Android Debug,O=Android,C=US"

如有必要, 可以更改 debug keystore/key 的 location/name 或自己提供一个自定义的 debug keystore/key. 然而, 任何自定义的debug keystore/key必须使用和默认debug key(如之前所述)相同的debug keystore/key 名称和密码. (Eclipse/ADT中, Windows > Preferences > Android > Build)

注意: 当用debug证书签名时, 应用程序不能对外发布.

Eclipse用户

如果使用 Eclipse/ADT (并且根据之前"签名基础设置"一节所述设置好了Keytool), debug模式下的签名是默认开启的. 运行或者调试程序时, ADT自动使用debug证书对.apk进行签名, 并对安装包使用zipalign, 然后将它安装到选定的模拟器或者连接的设备上. 这一切不用我们亲自动手, ADT可以自行访问Keytool.

Ant用户

如果使用Ant来构建.apk文件, debug签名模式通过ant命令(假设使用由android tool生成的build.xml文件)下使用debug选项开启. 当运行ant debug来编译app时, build脚本生成一个 keystore/key 并为.apk做签名. 然后脚本也会使用zipalign工具优化.apk. 仍然不需要你做额外的事情.

概览

签名策略

签名基础设置.

Debug模式下的签名

Eclipse用户

Ant用户

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