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iOS系统的签名机制是为了保护用户安全和防止恶意软件的流行而被引入的。正因为这样，iOS设备在安装任何应用程序时都需要进行签名认证。通常情况下，用户只能通过使用Apple官方的签名工具Xcode或者Apple Developer Program等途径来进行应用程序的签名。然而，现在有一些第三方工具可以帮助我们绕过官方签名流程，让我们实现永久签名，免费安装应用程序。

原理：

在了解工具的原理之前，我们先了解一下iOS的签名机制。每个iOS应用程序都有一个签名文件，这个文件包含了应用的开发者身份验证以及应用程序是否经过篡改的信息。当用户尝试安装一个应用时，iOS系统会核对签名文件的合法性，如果签名文件有效，则允许应用安装；否则，会提示用户拒绝安装。

那么，永久签名工具的原理就是通过修改签名文件的内容，使得iOS系统认为该应用文件是合法的，并且不会进行签名验证。

详细介绍：

下面我将介绍两个常用的永久签名工具，它们分别是AltSigner和Signulous。

1. AltSigner：

AltSigner是一款基于Windows系统的永久签名工具。使用AltSigner的前提是你必须安装了iTunes和iCloud，并且将手机与电脑连接。

具体操作步骤如下：

1) 首先，从AltSigner官方网站（https://altstore.io）下载并安装AltServer工具。

2) 打开AltServer，选择你的iOS设备，然后将AltServer嵌入到任务栏。

3) 从AltSigner官网上下载IPA文件或者使用AltServer自带的ReProvision插件签名IPA文件。

4) 在AltServer中选择“Install AltStore”，然后选择你的iOS设备，输入Apple ID和密码，等待AltStore安装。

5) 在iOS设备上打开AltStore，找到你下载并签名的应用程序，点击安装。

2. Signulous：

Signulous是一款基于Web的永久签名工具，可以在任何平台上使用，并且不需要安装任何软件。

使用Signulous的步骤如下：

1) 首先，打开Signulous官方网站（https://signulous.com）注册一个账号。

2) 登录账号后，在网站上上传你的IPA文件。

3) 选择要签名的应用程序，并选择签名证书（可以使用自己的证书或者购买Signulous的证书）。

4) 选择“Download Signed App”下载并安装签名后的IPA文件。

需要注意的是，使用第三方永久签名工具存在一定的风险。由于绕过了官方签名流程，iOS系统无法核对应用程序的真实性，可能会导致安装恶意软件的风险。因此，在使用这些工具之前，请确保你下载并安装的是可靠的应用程序，并且来自受信任的渠道。

总结：

通过AltSigner和Signulous等永久签名工具，我们可以绕过官方签名流程，在iOS设备上安装并运行未经过App Store认证的应用程序。然而，我们需要谨慎使用这些工具，确保所安装的应用程序来源可靠，以保证设备和个人数据的安全。