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苹果 iOS 系统中，每个应用程序（App）都需要经过苹果官方的签名验证才能运行在设备上。这个过程被称为应用签名（App Signing），它确保了应用来源的可信性和数据的完整性。通常情况下，开发者通过 Xcode 工具将应用打包成 App 文件，然后通过苹果开发者账号进行签名。但也有一些情况下，我们希望能够直接签名一个已经存在的 App 文件，以避免通过 Xcode 进行打包，节省时间和精力。下面将介绍直接签名的原理和具体步骤。

直接签名的原理：

直接签名是通过在已经存在的 App 文件中添加签名信息来达到签名的效果。iOS 系统对应用签名的核心是通过使用 RSA 算法对应用的整个文件进行签名，签名后的文件具有唯一性和不可篡改性。在直接签名过程中，我们需要以下几个步骤：

1. 获取有效的开发者签名证书和签名密钥。

2. 创建一个 Provisioning Profile ，该文件用于描述证书、设备 ID 和应用的绑定关系。

3. 使用签名证书对 App 文件进行签名。

4. 安装签名后的 App 文件到设备上进行测试或部署。

具体步骤如下：

Step 1: 获取有效的开发者签名证书和签名密钥

在进行直接签名之前，你需要拥有一个有效的开发者签名证书和密钥，这可以通过申请 Apple 开发者账号并在苹果官方开发者网站上进行操作获得。证书一般是以.p12 格式的文件导出，密钥一般是以.p8 格式的文件导出。注意保管好证书和密钥的安全性，避免泄露。

Step 2: 创建 Provisioning Profile

Provisioning Profile 是一个配置文件，它绑定了开发者签名证书、设备 ID 和应用的关系。在苹果开发者中心，你可以创建一个新的 Provisioning Profile，选择需要签名应用的 Bundle ID、开发者证书和绑定的设备 ID。生成后，下载 Provisioning Profile 文件保存到本地进行后续操作。

Step 3: 使用签名证书对 App 文件进行签名

在完成前两个步骤后，我们可以开始进行直接签名的过程。这里我们需要使用到 command line 工具 codesign。打开终端，在命令行中执行以下命令：

codesign -fs "Your Signing Certificate Common Name" --entitlements "path to entitlements.plist" "path to app file"

其中，“Your Signing Certificate Common Name” 指的是你的签名证书的标识名称；“path to entitlements.plist” 指的是 entitlements 文件的路径，该文件描述了应用程序的权限信息；“path to app file” 是你要签名的 App 文件的路径。

执行命令后，codesign 会将你的签名证书和 entitlements 文件中的权限信息添加到应用的代码中。

Step 4: 安装签名后的 App 文件

签名完成后，你可以将签名后的 App 文件安装到设备上进行测试或部署。对于测试目的，你可以使用工具如 iTools 或 iMazing 将 App 文件传输到设备上进行安装；对于部署目的，你可以将签名后的 App 文件提交给苹果审核，通过 App Store 或企业账号进行发布。

总结：

直接签名是一种不通过 Xcode 打包的方式给已经存在的 App 文件添加签名信息，以节省打包的时间和精力。但需要注意的是，在进行签名过程中要确保拥有有效的开发者签名证书和签名密钥，并且遵循苹果的开发者规范和要求。希望以上的介绍能够对你理解和使用直接签名提供帮助。