Apple Store服务器通知常见技术问题： **如何验证和处理App Store服务器通知的签名与数据完整性？**

Question

**问题描述：** 在处理 Apple App Store 服务器通知时，开发者常遇到如何验证通知的签名及确保数据完整性的难题。Apple 使用 JSON Web Signature (JWS) 对通知进行签名，但许多开发人员对如何正确解析 JWS、获取公钥以及执行验签流程不熟悉，导致无法有效防范伪造通知和数据篡改风险。此外，对于证书更新、密钥轮换等情况缺乏应对策略，也容易造成验证机制失效。如何系统性地实现签名验证与数据完整性校验，是保障后端服务安全接收与处理 App Store 通知的关键技术点。

Answer 1

一、理解 Apple App Store 通知机制与签名背景

Apple App Store 在用户购买订阅或应用内商品后，会通过 HTTPS 向开发者服务器发送通知（Notification）。这些通知以 JSON Web Signature (JWS) 格式进行签名，旨在确保数据的完整性和来源的真实性。JWS 是 JWT 的一部分，采用非对称加密方式，使用 Apple 提供的公钥进行验证。

在实际开发中，很多工程师对 JWS 的结构不熟悉，导致无法正确解析和验证签名，从而可能引入伪造请求或篡改数据的风险。

二、JWS 结构解析与常见技术问题

JWS 由三部分组成：

1. Header：包含算法（如 RS256）和密钥 ID（kid）等信息。
2. Payload：即被签名的数据内容。
3. Signature：使用私钥加密后的签名值。

常见问题包括：

• 如何从 JWS 中提取 Header 和 Payload？
• 如何获取用于验签的 Apple 公钥？
• 如何处理 Base64Url 编码转换问题？
• 证书更新时如何自动适应新密钥？

三、签名验证流程详解

完整的签名验证流程如下图所示：

            
                graph TD
                    A[收到 JWS 格式的通知] --> B[拆分 Header.Payload.Signature]
                    B --> C[解析 Header 获取 kid 和 alg]
                    C --> D[向 Apple JWKS 端点获取对应公钥]
                    D --> E[拼接签名字符串: base64UrlEncode(header)+"."+base64UrlEncode(payload)]
                    E --> F[使用公钥验证签名是否匹配]
                    F -- 验证成功 --> G[确认数据完整性 & 来源可信]
                    F -- 验证失败 --> H[拒绝请求并记录日志]
            
        

四、关键技术实现步骤

步骤	操作说明	注意事项
1. 拆解 JWS 字符串	将输入字符串按“.”分割为三个 Base64Url 编码部分	注意编码格式是否符合 RFC7515
2. 解析 Header	Base64Url 解码 Header，提取 alg 和 kid	alg 应为 RS256，kid 用于获取公钥
3. 获取 JWKS 公钥	访问 Apple 提供的 JWKS URL： https://apple.com/applecare/keys.json	定期缓存公钥以提高性能
4. 构建签名字符串	将 header 和 payload 进行拼接，格式为： "{header}.{payload}"	必须保持原始顺序且不能添加空格
5. 执行验签	使用 RSA-PKCS1v1_5 或类似库进行验签	注意签名结果是否需 Big Endian 处理

五、应对证书更新与密钥轮换策略

Apple 可能不定期更新其签名密钥，因此系统应具备以下能力：

• 动态加载 JWKS：定期拉取最新的 JWKS 并缓存，避免频繁请求影响性能。
• 支持多密钥缓存：保留多个 kid 对应的公钥，防止因密钥失效导致验签失败。
• 自动刷新机制：当验签失败时尝试重新加载 JWKS。

示例伪代码（Python）：

        
def verify_apple_notification(jws_string):
    header_b64, payload_b64, signature = jws_string.split('.')
    header = decode_b64url(header_b64)
    kid = header['kid']
    
    public_key = get_public_key(kid)  # 从 JWKS 获取
    
    signing_input = f"{header_b64}.{payload_b64}"
    is_valid = verify_signature(public_key, signing_input, signature)
    
    if not is_valid:
        refresh_jwks()  # 自动刷新 JWKS
        public_key = get_public_key(kid)
        is_valid = verify_signature(public_key, signing_input, signature)
    
    return is_valid