在iOS设备中，签名管理是保证设备安全性和系统完整性的一个关键环节。苹果公司通过对操作系统、应用程序以及固件的签名来确保其合法性与安全性，防止恶意软件和未经授权的修改。特别是在不同版本的iOS中，签名管理的机制和规则会有所不同，这对开发者、技术人员以及普通用户来说，理解如何在不同版本的iOS中有效管理签名是非常重要的。
本文将探讨如何在不同版本的iOS中管理签名，包括签名的基本概念、签名封锁、降级与恢复、以及如何应对签名验证的问题。
1. iOS签名管理的基本概念
iOS签名管理的核心目的是通过数字签名保护设备免受恶意软件、系统降级、以及非授权的应用程序安装。苹果公司使用公钥基础设施（PKI）来管理签名：
- 私钥与公钥：苹果使用私钥对操作系统更新包、固件、应用程序等进行签名，用户设备会使用公钥来验证签名的有效性。
- 签名验证：只有有效签名的操作系统或应用才能被设备接受和安装。如果签名验证失败，设备会拒绝安装该文件或应用。
- 签名封锁：苹果会定期停止对某些旧版本iOS的签名验证，强制用户升级到最新版本，从而避免潜在的安全风险。
1.1 签名验证的作用
- 确保更新的完整性：确保操作系统或应用更新过程中数据没有被篡改。
- 避免恶意软件：通过数字签名防止恶意软件篡改系统更新或应用程序。
- 防止降级操作：苹果通过封锁旧版本的签名，防止用户将设备回滚到存在漏洞或已被破解的版本。
2. 签名封锁与版本管理
签名封锁（Signing Block）是苹果为了控制用户设备操作系统版本的更新和回退而实施的一项策略。它通常在以下几个场景下发挥作用：
2.1 什么是签名封锁？
签名封锁是指苹果停止对旧版本iOS签名的行为。每次发布新版本iOS时，苹果都会停止对之前版本的签名验证。这意味着，如果你尝试将设备降级到已封锁版本的iOS，设备会拒绝安装该版本，因为它无法通过签名验证。
例如，假设苹果发布了iOS 16.5版本，并且停止了对iOS 16.4的签名。如果你的设备已经升级到iOS 16.5，而你想降级回16.4，那么iOS会提示无法安装旧版本，直到苹果重新开放签名。
2.2 如何管理签名封锁？
- 强制升级：通过封锁旧版本，苹果强制用户更新到最新的系统版本，这有助于确保所有设备都运行最新的安全补丁和功能。
- 开发者与测试用例：对于开发者和技术人员来说，签名封锁可能会影响他们在不同设备上测试和安装某些版本的操作系统。为了管理这种情况，开发者可以利用Apple Developer Program和TestFlight等工具，确保其应用在不同版本的设备上进行测试。
2.3 签名封锁的例外与漏洞
- 越狱与漏洞利用：一些技术人员通过越狱或漏洞利用手段可以绕过苹果的签名封锁，允许设备降级到已封锁的版本。
- 备份与恢复：如果你在某个版本的iOS系统中做过备份，并且希望恢复该版本，可以通过一些工具（如SHSH Blobs）实现恢复，即使苹果已经封锁了该版本的签名。
3. 如何降级iOS并管理签名
有时，用户或开发者可能希望将设备的iOS版本降级至早期的稳定版本，尤其是当新版本存在bug或不兼容时。然而，苹果会通过签名封锁机制来防止这种行为，但在某些情况下，仍然可以尝试降级。
3.1 SHSH Blobs和降级
SHSH Blobs是iOS设备在签名验证时用到的一种签名文件，它存储了设备特定的签名信息，包括设备的ECID、iOS版本信息等。通过保存SHSH Blobs，用户可以在未来通过工具（如TinyUmbrella）将设备恢复到某个旧版本，甚至是在苹果封锁签名后。
- 保存SHSH Blobs：当你升级iOS版本时，你可以使用第三方工具（如TSS Saver）保存该版本的SHSH Blobs。
- 使用SHSH Blobs降级：一旦SHSH Blobs被保存，你就可以通过工具（如Prometheus）进行设备降级，绕过苹果的签名封锁。
3.2 降级流程（基于SHSH Blobs）
| 步骤 | 说明 |
|---|---|
| 1. 保存SHSH Blobs | 在升级iOS版本时，使用TSS Saver等工具保存SHSH Blobs文件，确保设备签名信息保存到本地。 |
| 2. 备份设备数据 | 在降级前，备份设备数据以防止数据丢失。 |
| 3. 使用Prometheus降级 | 使用Prometheus工具导入保存的SHSH Blobs，进行降级操作。 |
| 4. 完成降级 | 等待工具完成降级过程，然后恢复设备至之前的iOS版本。 |
注意：此方法具有一定风险，且可能会导致设备无法正常使用，因此建议仅在具备技术能力的情况下进行操作。
3.3 不支持降级的情况
- 没有SHSH Blobs备份：如果没有保存对应版本的SHSH Blobs，降级操作无法完成。
- 苹果完全停止签名：即使使用SHSH Blobs，某些情况下苹果也可能完全停止对旧版本的支持，导致无法降级。
4. 如何避免签名管理问题
如果你希望避免与签名管理相关的问题，可以通过以下方法进行有效管理：
4.1 使用最新版本的iOS
确保设备始终保持在最新版本的iOS，避免由于签名封锁导致的无法升级或安装问题。定期检查设置 > 通用 > 软件更新，及时更新操作系统。
4.2 开发者工具与TestFlight
对于开发者，使用苹果的开发者工具和TestFlight平台进行版本管理与测试是非常重要的。TestFlight允许开发者提前发布和测试未签名的应用程序，并确保应用程序能够适配不同版本的iOS。
4.3 监控苹果的签名更新
有些第三方网站和工具（如ipsw.me）会提供苹果最新的签名状态信息，帮助你跟踪哪些iOS版本仍然有效，哪些已经被封锁。
5. 总结
在不同版本的iOS中管理签名是一个关键的安全管理操作，它帮助确保操作系统和应用程序的完整性与合法性。苹果通过签名封锁机制控制设备的升级和降级，但这也可能影响开发者的测试、用户的设备降级需求以及对某些旧版本的维护需求。
- 签名封锁：苹果通过封锁旧版本签名来强制用户升级到最新的iOS版本。
- 降级与SHSH Blobs：虽然苹果通常不允许降级，但通过保存SHSH Blobs并使用特定工具，某些旧版本仍然可以被恢复。
- 开发者管理：开发者可以利用Apple Developer Program和TestFlight进行版本管理，确保应用的兼容性和稳定性。
通过有效管理签名和更新机制，可以更好地保护设备安全，同时满足不同版本的使用需求。
