iOS应用构建小结
注：本文首發于我的個人博客：https://evilpan.com/2019/04/06/ios-basics/
上篇文章介紹了Objective-C的基本概念，本文就來接著看如何創建我們的第一個簡單iOS應用，
本著簡單可復現的方式，我們會以盡可能小的成本來構建并在真機運行iOS應用。 也就是說，
不用越獄， 也無需開發者賬號。當然，一臺iPhone手機還是需要的，為了方便編譯最好還有macOS環境。
Xcode
iOS的應用必須要用Xcode來創建，步驟很簡單：
項目創建成功后，目錄結構如下：
$ 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可以看到項目下有兩個文夾，分別是源代碼文件HelloWorld，以及工程文件HelloWorld.xcodeproj。
作為示例，我們可以修改ViewController.m文件，如下：
這樣，一個Hello World小程序就完成了，左上角運行按鈕，即可編譯并在模擬器中運行，如下：
[imgSim.jpg][imgSim]
在源代碼框下方Products區域也能看到編譯出的HelloWorld.app。
是不是很簡單？好我們今天的文章就這樣結束了，... 才怪！
命令行編譯
為了更好地了解編譯過程，我們可以脫離Xcode IDE，在命令行編譯該項目：
首先，在項目目錄中查看Schemes：
$ xcodebuild -list -project HelloWorld.xcodeproj Information about project "HelloWorld":Targets:HelloWorldBuild Configurations:DebugReleaseIf no build configuration is specified and -scheme is not passed then "Release" is used.Schemes:HelloWorld然后，選擇一個scheme進行編譯，這里是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，編譯失敗了，簽名出錯，因為萬惡的資本主義壞蘋果要求必須要每年99$或者299$去購買
Apple Developer Program 會員資格才能對應用進行合法簽名，從而發布并運行我們創建的app。
但是這里寫的這個簡單APP只需要在我自己的手機上運行，所以并不需要這一步，禁用簽名進行編譯即可：
$ xcodebuild -scheme HelloWorld build CODE_SIGN_IDENTITY="" CODE_SIGNING_REQUIRED=NO Build settings from command line:CODE_SIGN_IDENTITY =CODE_SIGNING_REQUIRED = NOnote: 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 **編譯成功了！中間省略了很多輸出信息，這里就不貼了。值得一提的是，生成的app并不是在當前項目目錄下，
而是在$HOME/Library/Developer/Xcode/DerivedData/$PROJECT-xxxx/{...}/HelloWorld.app中，
xxxx看起來是一段隨機數。HelloWorld.app就是一個傳統的蘋果應用，其目錄結構如下：
其中HelloWorld就是ARM64的Mach-O文件：
$ file HelloWorld.app/HelloWorld HelloWorld.app/HelloWorld: Mach-O 64-bit executable arm64模擬器
iOS模擬器除了可以在Xcode啟動，也可以通過命令行進行管理，如：
xcrun simctl help查看具體幫助：
$ xcrun simctl help install Install an app on a device. Usage: simctl install <device> <path>例如，我們要想在模擬器中啟動上節編譯好的HelloWorld.app，可以用以下命令：
# 查看當前設備列表，選擇一個設備UDID xcrun simctl list devices # 打開并啟動設備 open -a Simulator --args -CurrentDeviceUDID $UDID # 在啟動的設備中安裝我們的應用，注意需要app支持x86架構 xcrun simctl install booted /path/to/HelloWorld.app關于simctl的更多使用示例可以參考這篇文章。
簽名與ipa
上節說到我們可以不簽名來編譯APP，但對于真機而言，要想運行應用，簽名是必須的。
在Xcode7以后，開發者可以只用自己的Apple ID來在自己的設備上運行iOS應用，設置如下：
[imgSign.jpg][imgSign]
這樣就可以通過USB在物理機上運行iOS應用了，不過要注意的是第一次啟動時會提示不可信的開發者，
需要到設置-通用中進行信任。
什么是ipa
iOS應用與Android應用類似的一點是，最后安裝到系統中的都是一個zip壓縮包，對于Android而言后綴是apk，
而對于iOS而言則是ipa（iPhone Application Archive）。通常ipa會通過蘋果加密（使用FairPlay DRM技術）。
所以一般我們想從手機上已經安裝的應用還原出ipa需要先解密，也通常稱為砸殼。
常見的解密方法有如下幾種：
- Clutch- Fast iOS executable dumper
- dumpdecrypted - Dumps decrypted mach-o files from encrypted iPhone applications from memory to disk
- frida-ios-dump
當然這些都是需要越獄的，在非越獄的機器上可以通過iMazing提取，熱門應用可以直接在第三方應用商店下載，
比如AppCake。
ipa打包
對于有源碼的應用，我們可以使用Xcode進行打包，打包流程可以參考stackoverflow中的一個回答。
不過這需要有開發者賬號。由于我們是自己使用，因此要找一種無需開發者賬號的方法。
無需開發者賬號的打包方式有很多，比如：
- How to create ipa in xcode 6 without Apple Developer account?
- Export an IPA From Xcode Without an Apple Developer Account
這里使用命令行方式進行打包（archive&export）：
# 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這樣就在./build目錄下生成HelloWorld.ipa包了。其中exportOptions.plist如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd"> <plist version="1.0"> <dict><key>method</key><string>development</string> </dict> </plist>詳細exportOptions的key/value值可以通過xcodebuild -help查看。
ipa安裝
無需AppStore的ipa的安裝方法有下面幾種（歡迎補充）：
- 使用Apple Configurator 2 工具（只支持MacOS）
- 使用Xcode安裝
- 使用OTA部署方式安裝
- 其他
使用Apple Configurator 2
Apple Configurator 2是蘋果公司提供的一個部署和配置工具，可以直接從AppStore下載。
USB連接蘋果手機后打開工具，圖形界面操作，依次選擇：
然后點擊生成的ipa文件即可。不是很推薦這個工具，如果一定要用圖形界面，還不如用下面的Xcode。
使用Xcode
同樣是圖形界面操作，USB連接手機后依次選擇：
Window -> Devices and Simulators -> Devices選擇自己的手機后，點擊+添加或者直接把ipa文件拖拽進來即可。
OTA部署
OTA部署支持使用HTTPS的方式部署和分發你的ipa包，一個示例OTA鏈接地址如下：
itms-services://?action=download-manifest&url=https://example.com/ota.plistitms-services是蘋果上的自定義協議，會根據action下載并處理目標plist文件，
ota.plist內容如下：
解析后會從https://example.com/app.ipa下載應用，用戶點擊確定即可安裝。
這里注意不論是ota.plist還是app.ipa的地址都是強制要求為HTTPS的，
因此若想以這種形式安裝，還必須要去注冊一個合法的SSL證書，也可以用免費的。
由于AppStore審核很嚴格，很多私人用的或者不合規的iOS軟件都是通過OTA部署的形式分發的，
并且在會在安裝說明中指引用戶去設置->通用->描述文件與設備管理中手動點擊信任該個人/企業開發者。
其他
除了上述方式，還有一些開源腳本可以幫助我們安裝部署自己的應用，如ios-deploy，
只要連接USB輸入以下命令即可安裝：
有點類似于Android的adb install，相當方便。個人建議直接使用源碼編譯而不是npm安裝。
后記
本文從開發者的角度，介紹了iOS應用創建、編譯、打包、測試、部署等方面，
從零開始構建并運行我們的第一個iOS程序。 既介紹了模擬器的安裝測試方式，
也介紹了物理機上的打包和部署過程。其中很多地方盡可能的使用命令行去運行，
這有利于后續自動化的操作，也有利于我們理解各個選項所使用到的參數作用。
為了降低工作量，我們特地在沒有越獄以及沒有開發者賬號的情況下完成上述操作。
下一篇，我們將嘗試從攻擊者的角度，實際“破解”一個iOS應用，Stay Tuned！
參考鏈接
- iOS builds / ipa creation from the command line
- Setting up Frida Without Jailbreak on devices running iOS 12.1.4
- AppCake - Third party ipa download
- dumpdecrypted - Dumps decrypted mach-o files from encrypted iPhone applications from memory to disk
- Clutch- Fast iOS executable dumper
- frida-ios-dump
- insert_dylib
- Non-market App Distribution - Monaca Docs
imgSim: https://img2020.cnblogs.com/blog/676200/202003/676200-20200307215659162-1061114665.png
imgSign: https://img2020.cnblogs.com/blog/676200/202003/676200-20200307215715098-769151084.png
總結
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