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APK签名是Android应用程序打包过程中的一个重要步骤，用于验证APK文件的完整性和真实性。通过对APK文件进行数字签名，可以确保APK文件没有被篡改或植入恶意代码，从而增强应用程序的安全性。

APK签名工具是用于生成和验证APK签名的工具，常用的APK签名工具有jarsigner和apksigner等。在下面，我们将详细介绍一下这两个工具以及它们的原理。

1. jarsigner

jarsigner是以Java Archive (JAR) 文件为基础的APK签名工具。它将使用私钥对APK文件进行数字签名，并将签名信息存储在APK的META-INF目录下的CERT.RSA文件中。同时，jarsigner还可以通过显示签名证书的信息来验证APK文件的签名。

使用jarsigner进行APK签名的命令格式如下：

jarsigner -verbose -sigalg [签名算法] -digestalg [摘要算法] -keystore [密钥库文件] [APK文件] [别名]

其中，[签名算法]表示用于生成签名的算法，常用的签名算法有RSA和DSA等；[摘要算法]表示用于计算APK文件摘要的算法，常用的摘要算法有SHA1和SHA256等；[密钥库文件]表示包含私钥的密钥库文件；[APK文件]表示待签名的APK文件；[别名]表示存储在密钥库中的私钥的别名。

2. apksigner

apksigner是Android官方提供的APK签名工具，它是从Android SDK Build Tools 24.0.3版本开始引入的新工具。相比于jarsigner，apksigner具备更强的安全性和更高的性能。

apksigner采用了新的签名方案，称为APK Signature Scheme v2。该方案在APK文件中添加了一个独立的签名块，将签名信息与APK文件分离存储，从而提高了签名的可靠性和兼容性。

使用apksigner进行APK签名的命令格式如下：

apksigner sign --ks [密钥库文件] --ks-key-alias [别名] [APK文件]

其中，--ks表示密钥库文件，--ks-key-alias表示包含私钥的别名，[APK文件]表示待签名的APK文件。

需要注意的是，apksigner还提供了其他一些高级选项，例如指定签名密钥的密码、提供额外的签名证书链等。

总结：

APK签名是Android应用程序的重要环节，通过对APK文件进行数字签名，可以确保应用程序的完整性和真实性。jarsigner和apksigner是常用的APK签名工具，它们分别基于JAR文件和APK Signature Scheme v2进行签名，并提供了相应的命令行选项和参数来完成签名操作。开发者可以根据需求选择合适的工具来实现APK签名，并确保应用程序的安全性。