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苹果的iOS系统中，为了保障用户的安全和应用的可靠性，对于安装在设备上的应用都需要进行签名。签名是通过Apple发布的开发者证书来进行的。

iOS应用签名的原理是，开发者在开发应用时，首先将应用进行编译，生成一个包含二进制代码和资源文件的应用包（也叫做.ipa文件）。然后，开发者使用自己的开发者证书对该应用包进行签名。这个签名包含了开发者的身份信息和一些其他的验证信息。

签名之后的应用包就可以安装到iOS设备上，但在安装之前，iOS系统会根据签名信息进行验证。这个验证过程可以确保当前安装的应用是由可信的开发者开发的，并且没有被篡改过的。

当用户安装了被签名的应用之后，iOS系统会继续对该应用进行验证。每次用户打开应用时，系统都会检查应用的签名是否有效，以及应用中是否有非法的修改或替换。这些验证都是为了保护用户的隐私和数据安全。

那么，为什么要签名呢？一方面，签名可以防止未经开发者授权的应用在设备上运行，保护了用户的设备安全。另一方面，签名可以确保应用的完整性，防止应用被篡改和恶意攻击。

签名过的应用在用户设备上使用的时候，是可以免费更新的。当开发者发布了新版本的应用时，只需要使用相同的开发者证书对新的应用包进行签名，然后上传到App Store中更新即可。用户在更新应用时，系统会自动验证签名，确保新的版本是可信的，并且没有被篡改。

需要注意的是，签名过的应用包只能由对应的开发者证书进行签名。换句话说，开发者只能对自己开发的应用进行签名，而不能对其他开发者的应用进行签名。

总之，苹果iOS应用签名是保障用户设备安全和应用完整性的重要措施。只有经过签名的应用才能在iOS系统上运行，并且可以免费更新。这种签名机制有效地防止了未经授权的应用和恶意篡改的应用在iOS设备上运行，保护了用户的隐私和数据安全。