Android为什么要为应用程序签名?

Android 系统要求签名机制,所有安装在 Android 系统上的软件都必须经过签名。与 Symbian 系统要求对安装软件进行签名的目的不同,Android 系统要求对软件进行签名不是为了获得软件在 Android 系统上安装的权限,而是为了用签名辨别软件的开发者。

Android 系统不会安装没有经过签名的应用程序,所有的 Android 应用程序都要求开发者使用一个证书来进行签名。该证书的私钥由应用程序的开发者所拥有,Android 系统通过该证书来识别应用程序的开发者。

只有使用同一个证书签名的应用程序,才能被 Android 系统允许进行升级、覆盖安装等操作。使用不同签名的两个应用程序,即使其包名和类名完全相同,Android 系统也不会允许其安装在同一个目录下。

之前的章节中提到过,之前开发的应用程序,没有经过签名,却可以在模拟器上安装并且运行,是因为在开发模式下编译应用程序的 ADT 工具会自动使用默认的证书来对应用程序进行签名,以便其可以在模拟器上运行。

单击 Eclipse 菜单中的 Window | Preferences | Android | Build,显示的是系统默认的调试用的签名数字证书(为 debug.keystore),如图 1 所示。

系统默认的数字签名
图 1  系统默认的数字签名

需要注意的是,使用 debug.keystore 进行签名的应用程序只能在模拟器上运行,而不能在真机上运行。在真机上运行的应用程序必须使用正式的证书进行签名。

用于给应用程序签名的证书不需要是权威机构发布的证书,开发者可以生成自己的签名证书。

Android 建议的签名证书的有效期一般要长于 25 年。

Android 系统只有在应用程序安装时才会检查证书的过期时间。若安装时证书已经过期,则应用程序不能安装。若在应用程序安装后证书过期,则不会影响应用程序的正常运行,但是会导致该应用程序再也不能升级。

为应用程序进行数字签名的过程如下:
  • 导出未签名的应用程序。
  • 获取签名文件。
  • 为应用程序签名。

下面具体讲解数字签名的实现过程。

Android 的签名策略

通常情况下,Android 为所有的应用程序开发者推荐的签名策略是,所有的应用程序都应该使用同一个证书进行签名,并且证书的有效期应该长于应用程序的生命周期。这样做的原因有以下三点:

1)应用程序升级。

若开发者希望某应用程序可以无缝升级到新版本,则新旧版本应用程序必须使用同一个证书进行签名,否则不能升级。

如果使用的不是同一个证书签名,则新的应用程序会被安装到一个完全不同的目录下,相当于安装了一个新的应用程序,而旧的应用程序不能升级。

2)应用程序模块化。

Android 系统允许多个以同一个证书签名的应用程序运行在同一个进程中,并将其看作一个应用程序。每个应用程序可以以模块化部署,在升级时可以独立地升级其中的某一个模块。

3)允许代码或者数据共享。

Android 提供了以签名为基础的权限机制,应用程序可以为以相同证书签名的其他应用程序公开自己的功能,这样就可以在相同签名的应用程序之间共享代码和数据。

另一个决定签名策略的重要因素是如何设置签名密钥的有效期。
  • 如果开发者计划升级应用程序,那么应该确保签名密钥的有效期超过应用程序的生命周期。Android 建议密钥的有效期长于 25 年。一旦密钥过期,其签名的应用程序将再也无法升级。
  • 如果使用同一个密钥为多个应用程序签名,那么密钥的有效期应该长于其中任何一个应用程序的生命周期。
  • 如果开发者计划将应用程序发布到 Android Market 上,那么密钥的有效期应该超过 2033 年 10 月 22 日,以便保证应用程序可以无缝升级。

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