iOS应用构建与部署小结

> 注：本文首发于我的个人博客：https://evilpan.com/2019/04/06/ios-basics/ [上篇文章][last]介绍了Objective-C的基本概念，本文就来接着看如何创建我们的第一个简单iOS应用， 本着简单可复现的方式，我们会以尽可能小的成本来构建并在真机运行iOS应用。 也就是说， 不用越狱， 也无需开发者账号。当然，一台iPhone手机还是需要的，为了方便编译最好还有macOS环境。 # Xcode iOS的应用必须要用Xcode来创建，步骤很简单： 1. 下载并打开Xcode 2. 选择ios -> Single View Application 3. 填写项目名、开发组、包名（Identifier） 项目创建成功后，目录结构如下： ```sh $ tree HelloWorld/ HelloWorld/ ├── HelloWorld │   ├── AppDelegate.h │   ├── AppDelegate.m │   ├── Assets.xcassets │   │   ├── AppIcon.appiconset │   │   │   └── Contents.json │   │   └── Contents.json │   ├── Base.lproj │   │   ├── LaunchScreen.storyboard │   │   └── Main.storyboard │   ├── Info.plist │   ├── ViewController.h │   ├── ViewController.m │   └── main.m └── HelloWorld.xcodeproj ├── project.pbxproj ├── project.xcworkspace │   ├── contents.xcworkspacedata │   ├── xcshareddata │   │   └── IDEWorkspaceChecks.plist │   └── xcuserdata │   └── pan.xcuserdatad │   └── UserInterfaceState.xcuserstate └── xcuserdata └── pan.xcuserdatad ├── xcdebugger │   └── Breakpoints_v2.xcbkptlist └── xcschemes └── xcschememanagement.plist ``` 可以看到项目下有两个文夹，分别是源代码文件`HelloWorld`，以及工程文件`HelloWorld.xcodeproj`。 作为示例，我们可以修改`ViewController.m`文件，如下： ```c #import "ViewController.h" @interface ViewController () @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib. // 创建控件 UILabel* label = [[UILabel alloc]init]; label.text = @"Hello World"; // 自适应大小 [label sizeToFit]; // 居中 label.center = self.view.center; // 添加控件 [self.view addSubview :label]; } @end ``` 这样，一个Hello World小程序就完成了，左上角运行按钮，即可编译并在模拟器中运行，如下： ![imgSim.jpg][imgSim] 在源代码框下方`Products`区域也能看到编译出的`HelloWorld.app`。 是不是很简单？好我们今天的文章就这样结束了，... 才怪！ # 命令行编译 为了更好地了解编译过程，我们可以脱离Xcode IDE，在命令行编译该项目： 首先，在项目目录中查看Schemes： ``` $ xcodebuild -list -project HelloWorld.xcodeproj Information about project "HelloWorld": Targets: HelloWorld Build Configurations: Debug Release If no build configuration is specified and -scheme is not passed then "Release" is used. Schemes: HelloWorld ``` 然后，选择一个scheme进行编译，这里是HelloWorld： ``` $ xcodebuild -scheme HelloWorld build note: Using new build system note: Planning build note: Using build description from disk Build system information error: Signing for "HelloWorld" requires a development team. Select a development team in the project editor. (in target 'HelloWorld') ** BUILD FAILED ** ``` 凹，编译失败了，签名出错，因为万恶的资本主义坏苹果要求必须要每年99$或者299$去购买 Apple Developer Program 会员资格才能对应用进行合法签名，从而发布并运行我们创建的app。 但是这里写的这个简单APP只需要在我自己的手机上运行，所以并不需要这一步，禁用签名进行编译即可： ``` $ xcodebuild -scheme HelloWorld build CODE_SIGN_IDENTITY="" CODE_SIGNING_REQUIRED=NO Build settings from command line: CODE_SIGN_IDENTITY = CODE_SIGNING_REQUIRED = NO note: Using new build system note: Planning build note: Constructing build description Build system information warning: HelloWorld isn't code signed but requires entitlements. It is not possible to add entitlements to a binary without signing it. (in target 'HelloWorld') ... Validate /Users/pan/Library/Developer/Xcode/DerivedData/HelloWorld-dnyjqrgxcjjobvfzytzhtzpmjlmx/Build/Products/Debug-iphoneos/HelloWorld.app (in target: HelloWorld) ... Touch /Users/pan/Library/Developer/Xcode/DerivedData/HelloWorld-dnyjqrgxcjjobvfzytzhtzpmjlmx/Build/Products/Debug-iphoneos/HelloWorld.app (in target: HelloWorld) ... ** BUILD SUCCEEDED ** ``` 编译成功了！中间省略了很多输出信息，这里就不贴了。值得一提的是，生成的app并不是在当前项目目录下， 而是在`$HOME/Library/Developer/Xcode/DerivedData/$PROJECT-xxxx/{...}/HelloWorld.app`中， xxxx看起来是一段随机数。HelloWorld.app就是一个传统的苹果应用，其目录结构如下： ```sh $ tree HelloWorld.app HelloWorld.app ├── Base.lproj │   ├── LaunchScreen.storyboardc │   │   ├── 01J-lp-oVM-view-Ze5-6b-2t3.nib │   │   ├── Info.plist │   │   └── UIViewController-01J-lp-oVM.nib │   └── Main.storyboardc │   ├── BYZ-38-t0r-view-8bC-Xf-vdC.nib │   ├── Info.plist │   └── UIViewController-BYZ-38-t0r.nib ├── HelloWorld ├── Info.plist └── PkgInfo ``` 其中HelloWorld就是ARM64的Mach-O文件： ```sh $ file HelloWorld.app/HelloWorld HelloWorld.app/HelloWorld: Mach-O 64-bit executable arm64 ``` ## 模拟器 iOS模拟器除了可以在Xcode启动，也可以通过命令行进行管理，如： ```sh xcrun simctl help ``` 查看具体帮助： ```sh $ xcrun simctl help install Install an app on a device. Usage: simctl install ``` 例如，我们要想在模拟器中启动上节编译好的HelloWorld.app，可以用以下命令： ```sh # 查看当前设备列表，选择一个设备UDID xcrun simctl list devices # 打开并启动设备 open -a Simulator --args -CurrentDeviceUDID $UDID # 在启动的设备中安装我们的应用，注意需要app支持x86架构 xcrun simctl install booted /path/to/HelloWorld.app ``` 关于simctl的更多使用示例可以参考[这篇文章][simctl]。 # 签名与ipa 上节说到我们可以不签名来编译APP，但对于真机而言，要想运行应用，签名是必须的。 在Xcode7以后，开发者可以只用自己的Apple ID来在自己的设备上运行iOS应用，设置如下： ![imgSign.jpg][imgSign] 这样就可以通过USB在物理机上运行iOS应用了，不过要注意的是第一次启动时会提示不可信的开发者， 需要到`设置-通用`中进行信任。 ## 什么是ipa iOS应用与Android应用类似的一点是，最后安装到系统中的都是一个zip压缩包，对于Android而言后缀是apk， 而对于iOS而言则是ipa（iPhone Application Archive）。通常ipa会通过苹果加密（使用FairPlay DRM技术）。 所以一般我们想从手机上已经安装的应用还原出ipa需要先解密，也通常称为砸壳。 常见的解密方法有如下几种： - [Clutch- Fast iOS executable dumper][clutch] - [dumpdecrypted - Dumps decrypted mach-o files from encrypted iPhone applications from memory to disk][dd] - [frida-ios-dump][fid] 当然这些都是需要越狱的，在非越狱的机器上可以通过iMazing提取，热门应用可以直接在第三方应用商店下载， 比如[AppCake][cake]。 ## ipa打包 对于有源码的应用，我们可以使用Xcode进行打包，打包流程可以参考[stackoverflow中的一个回答](https://stackoverflow.com/questions/5499125/how-to-create-ipa-file-using-xcode)。 不过这需要有开发者账号。由于我们是自己使用，因此要找一种无需开发者账号的方法。 无需开发者账号的打包方式有很多，比如： - [How to create ipa in xcode 6 without Apple Developer account?][ar1] - [Export an IPA From Xcode Without an Apple Developer Account][ar2] 这里使用命令行方式进行打包（archive&export）： ```sh # archive xcodebuild archive -project HelloWorld/HelloWorld.xcodeproj -scheme HelloWorld -configuration Debug -archivePath ./build/HelloWorld # export xcodebuild -exportArchive -archivePath ./build/HelloWorld.xcarchive -exportOptionsPlist exportOptions.plist -exportPath ./build ``` 这样就在`./build`目录下生成`HelloWorld.ipa`包了。其中`exportOptions.plist`如下： ```xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> method development ``` 详细exportOptions的key/value值可以通过`xcodebuild -help`查看。 # ipa安装 无需AppStore的ipa的安装方法有下面几种（欢迎补充）： - 使用Apple Configurator 2 工具（只支持MacOS） - 使用Xcode安装 - 使用OTA部署方式安装 - 其他 ## 使用Apple Configurator 2 Apple Configurator 2是苹果公司提供的一个部署和配置工具，可以直接从AppStore下载。 USB连接苹果手机后打开工具，图形界面操作，依次选择： ``` Add -> Apps -> Choose from my Mac ``` 然后点击生成的ipa文件即可。不是很推荐这个工具，如果一定要用图形界面，还不如用下面的Xcode。 ## 使用Xcode 同样是图形界面操作，USB连接手机后依次选择： ``` Window -> Devices and Simulators -> Devices ``` 选择自己的手机后，点击`+`添加或者直接把ipa文件拖拽进来即可。 ## OTA部署 OTA部署支持使用HTTPS的方式部署和分发你的ipa包，一个示例OTA链接地址如下： ``` itms-services://?action=download-manifest&url=https://example.com/ota.plist ``` `itms-services`是苹果上的自定义协议，会根据action下载并处理目标plist文件， `ota.plist`内容如下： ```xml items assets kind software-package url https://example.com/app.ipa metadata bundle-identifier com.evilpan.helloworld bundle-version 1 kind software title 一个有趣的APP ``` 解析后会从`https://example.com/app.ipa`下载应用，用户点击确定即可安装。 这里注意不论是ota.plist还是app.ipa的地址都是强制要求为**HTTPS**的， 因此若想以这种形式安装，还必须要去注册一个合法的SSL证书，也可以用免费的。 由于AppStore审核很严格，很多私人用的或者不合规的iOS软件都是通过OTA部署的形式分发的， 并且在会在安装说明中指引用户去`设置->通用->描述文件与设备管理`中手动点击信任该个人/企业开发者。 ## 其他 除了上述方式，还有一些开源脚本可以帮助我们安装部署自己的应用，如[ios-deploy][ios-deploy]， 只要连接USB输入以下命令即可安装： ``` $ ios-deploy -b HelloWorld.ipa [....] Waiting for iOS device to be connected ------ Install phase ------ ... [ 65%] InstallingEmbeddedProfile [ 70%] VerifyingApplication [ 75%] CreatingContainer [ 80%] InstallingApplication [ 85%] PostflightingApplication [ 90%] SandboxingApplication [ 95%] GeneratingApplicationMap [100%] Installed package HelloWorld.ipa ``` 有点类似于Android的`adb install`，相当方便。个人建议直接使用源码编译而不是npm安装。 # 后记 本文从开发者的角度，介绍了iOS应用创建、编译、打包、测试、部署等方面， 从零开始构建并运行我们的第一个iOS程序。 既介绍了模拟器的安装测试方式， 也介绍了物理机上的打包和部署过程。其中很多地方尽可能的使用命令行去运行， 这有利于后续自动化的操作，也有利于我们理解各个选项所使用到的参数作用。 为了降低工作量，我们特地在没有越狱以及没有开发者账号的情况下完成上述操作。 下一篇，我们将尝试从攻击者的角度，实际“破解”一个iOS应用，Stay Tuned！ # 参考链接 - [iOS builds / ipa creation from the command line][ipa-cli] - [Setting up Frida Without Jailbreak on devices running iOS 12.1.4][wjb] - [AppCake - Third party ipa download][cake] - [dumpdecrypted - Dumps decrypted mach-o files from encrypted iPhone applications from memory to disk][dd] - [Clutch- Fast iOS executable dumper][clutch] - [frida-ios-dump][fid] - [insert_dylib][id] - [Non-market App Distribution - Monaca Docs][nmd] [wjb]: https://medium.com/@dinezh.shetty/setting-up-frida-without-jailbreak-on-devices-running-latest-ios-12-4-27c7cfa6c9a2 [cake]: https://www.iphonecake.com/ [clutch]: https://github.com/KJCracks/Clutch [dd]: https://github.com/stefanesserhttps://img.qb5200.com/download-x/dumpdecrypted [fid]: http://www.alonemonkey.com/2018/01/30/frida-ios-dump/ [ipa-cli]: https://stackoverflow.com/questions/32763288/ios-builds-ipa-creation-no-longer-works-from-the-command-line [simctl]: https://shashikantjagtap.net/simctl-control-ios-simulators-command-line/ [id]: https://github.com/Tyilo/insert_dylib [ar1]: https://stackoverflow.com/questions/26928721/how-to-create-ipa-in-xcode-6-without-apple-developer-account [ar2]: https://medium.com/m%CE%BBgn%CE%BEt%CE%BBr/how-to-export-a-ipa-file-from-xcode-without-a-dev-account-bac8b2645ad3 [nmd]: https:/https://img.qb5200.com/download-x/docs.monaca.io/en/products_guide/monaca_idehttps://img.qb5200.com/download-x/deploy/non_market_deploy [ios-deploy]: https://github.com/ios-control/ios-deploy [last]: https://evilpan.com/2019/04/05/objc-basics/