新的APNs协议基于HTTP/2，一种是使用Universal Push Notification Client SSL 证书，一种是使用Token，本文主要讲基于token的APNs协议。
基于HTTP/2与Token的 APNs 协议
APNs Provider（即，APP的后台） API 允许您向您的 iOS，macOS 设备上的应用程序和 Apple Watch 发送远程通知。API 基于 HTTP/2 *** 协议。每个交互通过一个 POST 请求，包含 *** ON 的有效Payload负载，通过服务器使用Auth Key生成服务端token连接APNs服务器，并且通过设备token发送负载。APNs然后转发给特定设备的指定应用程序。
Request 和 Response 使用 *** ON通信
APNs支持状态码和返回 error 信息
APNs推送成功时 Response 将返回状态码200
APNs推送失败时，Response 将返回 *** ON 格式的 Error 信息。
更大推送长度提升到4096字节（4Kb）
可以通过 “HTTP/2 PING ” 心跳包功能检测当前 APNs 连接是否可用，并能维持当前长连接。
支持为不同的APP定义 “topic”（其实就是App Bundle ID）
多个推送App，只需要一个Apple Push APNs Auth Key
Apple Push Notification Authentication Key
2016年9月，苹果悄悄上线了token验证的推送方式，通过获得一个认证密钥（APNs Auth Key）去生成服务器端token，并且token非常容易生成，可以使用这些token令牌代替推送证书。一个认证密钥可用于多个应用程序并且永远不过期。每一个需要推送的App都需要配置推送证书的时代过去了。but，大部分第三方推送服务商，目前都没有升级到APNs Auth Key Token模式。
Auth key 生成
开发者网站证书页面：https://developer.apple.com/account/ios/certificate/key 选择Apple Push Notification Authentication Key (Sandbox & Production)并且点击页面底部的Continue
网站会生成包含APNs Auth Key的.p8密钥文件，下载下来APNsAuthKey_xxxxxxx.p8后续连接APNS使用。
协议说明
这种方式适合在基于HTTP/2协议的Provider使用，它与APNs之间的连接通过JWT（ *** ON web tokens）来验证。在这种方式下不需要使用证书+私钥的方式来建立可靠连接。Provider只需要提供一对公私钥（私钥给APNs保存，公钥Provider自己保存）,并使用其中的私钥生成并加密JWT Token，每次向APNs请求推送的时候带上这个Token即可。token必须定期更新，每一个APNs provider验证token有效期为一个小时。 具体步骤如下：
Provider通过TLS向APNs发起请求。
APNs返回一个证书给Provider。
Provier验证这个证书。通过后，发送push数据并带上JWT token。
APNs验证token，并返回请求的结果。
重要： 建立TLS连接必须要有一个GeoTrust Global CA root certificate，在macOS中，这个证书已经安装在keychain中，如果是其他操作系统则可以在GeoTrust Root Certificates website下载。HTTP/2请求APNs
HTTP/2 请求字段
字段名字段值:methodPOST:path/3/device/<device-token>对于 <device-token> 参数，指定目标设备的十六进制字节。 APNs需要使用 HPACK （HTTP/2 的报头压缩），防止重复的标题键和值。APNs为HPACK维护一个小的动态表。为了避免填满了APNs HPACK表，因而必须丢弃表数据，编码headers以下列方式 — — 尤其是当发送大量的流︰ :method 必须为POST :path 值应编码为一个header中的一个文本字段，没有索引 authorization 请求header，如果存在，应编码为一个header中的一个文本字段，没有索引 apns-id、 apns-expiration，和 apns-collapse-id 不同的编码取决于它是否是之一次初始请求或随后的 POST 操作的一部分，如下︰ 之一次发送请求头的时，使增量索引编码允许头名称加入动态表中 子请求发送头时，编码成header中的一个文本字段，没有索引
请求头
APNs 请求头 http headers
Header 头描述authorization提供的发送到指定（app）主题通知的APNs验证token，token是以Base64 URL编码的JWT格式。指定为bearer <provider token>当使用证书连接的时候，这个请求头将会被忽略apns-id一个规范的的 UUID 用来标识通知。如果发送通知时发生错误，APNs 使用此值来标识通知，通知到您的服务器。 规范的格式是 32 个小写的十六进制数字，由连字符分隔为5，8-4-4-4-12。UUID一个例子如下：123e4567-e89b-12d3-a456-42665544000如果您省略这个头,一个新的UUID由APNs创建并且在response中返回apns-expiration通知过期时间，秒级的UTC时间戳，这个header标识通知 从何时起不再有效，可以丢弃。 如果这个值非零，APNs保存通知并且尽量至少送达一次。如果无法之一时间送达，根据需要重复尝试。 如果这个值为0，APNs认为通知立即过期，不会存储与重新推送。apns-priority通知的优先级，指定以下值:10–立即推送消息. 这个优先级的通知必须再目标设备上触发alert, 声音, 或者badge . 仅仅包含content-available key使用此优先级是错误的。5—一次性发送通知，需要考虑设备的电量。具有此优先级的通知可能分组推送并且几种爆发推送 Notifications with this priority might be grouped and delivered他们会被节流，并且在某些情况下不会送达。如果省略这个头，APNs服务器会把优先级设置为10apns-topic远程通知的主题，通常是你App的bundle id，在开发者账号中创建的证书必须包含此bundle id 如果证书包含多个主题，这个头必须指定一个值 如果省略此头并且APNs证书不包含指定的主题，APNs服务器使用证书的Subject作为默认主题。 如果使用token代替证书，必须指定此头，提供的主题应该被在开发者账号中的team提供。即bundle id的app应该与auth key同属于一个开发者组。apns-collapse-id具有相同的折叠标识符的多个通知推送给用户合并显示为单个通知。比如： apns-collapse-id : 2 ，那么value为2的消息将被APNS合并成一条消息推送给设备。此关键字的值不能超过 64 个字节。更多的信息，请参阅Quality of Service, Store-and-Forward, and Coalesced Notifications。Provider Authentication Tokens
关于JWT（ *** ON Web Token）的详细资料可以通过这里了解。同时也可以从这里找到一些现成可用的库。 下面对JWT进行详细的介绍，一个JWT实际上是一个 *** ON对象，它的头部必须包含：
用以加密token的加密算法(alg) ，比如：ES256。
10个字符长度的标识符(kid)，（苹果开发者网站创建的APNs Auth Key详情中的key id）
同时他的claims payload部分必须包含：
issuer(iss) registered claim key，其值就是10个字符长的Team ID。
issued at (iat) registered claim key，其值是一个秒级的UTC时间戳。
比如：
{
创建完这个token后，必须使用自己的私钥对其进行加密，然后再采用基于P-256曲线和SHA-256哈希算法的椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）进行签名，并将alg键的值设置为ES256。(注意：APNs只支持ES256签名的JWT，否则会返回InvalidProviderToken(403)错误) 为了保证安全，APNs要求定期更新token，时间间隔为1小时，如果APNs发现当前的时间戳与iat值中的时间戳相比，大于一个小时，那么APNs会拒绝推送消息，并返回ExpiredProviderToken (403)错误。
请求体
body内容是将要推送的消息负载的 *** ON对象。body数据不必须压缩，其更大大小为4 KB（4096字节）。对于(VoIP)通知，body数据更大大小为5 KB（5120字节）。
{ "aps" : { "alert" : "Hello HTTP/2" } }
有关负载中的具体的键和值，请参阅Payload Key Reference。
响应头
APNs 响应头 response headers
Header 名Header值apns-idapns-id从request得到， 如果request中没有此值, APNs服务器创建一个新的UUID并且在header中返回:statusHTTP状态码，HTTP status code.可能status codes, 参加下文响应状态码
Status codes for an APNs response
Status codeDescription200成功400无效请求403证书错误或者验证token错误405:method 设置错误. 只支持 POST 请求410device token不在有效与topic413负载payload太大429服务端对于同一个device token发送了太多了请求500内部服务器错误503服务器关闭,不可用使用
Sample request for a provider authentication token
HEADERS
- END_STREAM
+ END_HEADERS
:method = POST
:scheme = https
:path = /3/device/00fc13adff785122b4ad28809a3420982341241421348097878e577c991de8f0
host = api.development.push.apple.com
authorization = bearer eyAia2lkIjogIjhZTDNHM1 *** WDciIH0.eyAiaXNzIjogIkM4Nk5WOUpYM0QiLCAiaWF0I
jogIjE0NTkxNDM1ODA2NTAiIH0.MEYCIQDzqyahmH1rz1s-LFNkylXEa2lZ_aOCX4daxxTZkVEGzwIhALvkClnx5m5eAT6
Lxw7LZtEQcH6JENhJTMArwLf3sXwi
apns-id = eabeae54-14a8-11e5-b60b-1697f925ec7b
apns-expiration = 0
apns-priority = 10
apns-topic = <MyAppTopic>
DATA
+ END_STREAM
{ "aps" : { "alert" : "Hello" } }
APNs Auth Key 与 shell
#!/bin/bash
# Get curl with HTTP/2 and openssl with ECDSA: 'brew install curl openssl'
curl=/usr/local/opt/curl/bin/curl
openssl=/usr/local/opt/openssl/bin/openssl
# --------------------------------------------------------------------------
# HostDevelopment = "https://api.development.push.apple.com"
# HostProduction = "https://api.push.apple.com"
deviceToken=b27371497b85611baf9052b4ccfb9641ab7fea1d01c91732149c99cc3ed9342f
authKey="./APNSAuthKey_ABC1234DEF.p8"
authKeyId=ABC1234DEF
teamId=TEAM123456
bundleId=com.example.myapp
endpoint=https://api.development.push.apple.com
read -r -d '' payload <<-'EOF'
{
"aps": {
"badge": 2,
"category": "mycategory",
"alert": {
"title": "my title",
"subtitle": "my subtitle",
"body": "my body text message"
}
},
"custom": {
"mykey": "myvalue"
}
}
EOF
# --------------------------------------------------------------------------
base64() {
$openssl base64 -e -A | tr -- '+/' '-_' | tr -d =
}
sign() {
printf "$1"| $openssl dgst -binary -sha256 -sign "$authKey" | base64
}
time=$(date +%s)
header=$(printf '{ "alg": "ES256", "kid": "%s" }' "$authKeyId" | base64)
claims=$(printf '{ "iss": "%s", "iat": %d }' "$teamId" "$time" | base64)
jwt="$header.$claims.$(sign $header.$claims)"
$curl --verbose \
--header "content-type: application/json" \
--header "authorization: bearer $jwt" \
--header "apns-topic: $bundleId" \
--data "$payload" \
$endpoint/3/device/$deviceToken
后续更新其他语言推送 *** 。
参考资料
CommunicatingwithAPNs
http://thrysoee.dk/apns/
