PHP与Java之间AES/GCM/128加密互通解密指南

<?php
function aes_gcm_encrypt($data, $secret) {
  $cipher = 'aes-128-gcm';
  $string = is_array($data) ? json_encode($data) : $data;
  $skey = hex2bin($secret); // 1. 将十六进制密钥转换为二进制

  // 2. 生成12字节的随机IV (openssl_cipher_iv_length('aes-128-gcm') 返回 12)
  $iv = openssl_random_pseudo_bytes(openssl_cipher_iv_length($cipher));

  $tag = NULL;
  // 3. 执行加密，获取密文和认证标签 (GCM模式下，tag长度默认为16字节)
  $content = openssl_encrypt($string, $cipher, $skey, OPENSSL_RAW_DATA, $iv, $tag);

  // 4. 将IV、密文、标签分别转换为十六进制字符串，然后拼接
  $str = bin2hex($iv) . bin2hex($content) . bin2hex($tag);
  // 5. 将拼接后的十六进制字符串转换为二进制，再进行Base64编码
  return base64_encode(hex2bin($str));
}
?>

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;

public class AesGcmPhpJavaInterop {

    public static final String ALGO = "AES";
    public static final String GCM_ALGO = "AES/GCM/NoPadding";
    public static final int IV_LENGTH = 12; // PHP openssl_cipher_iv_length('aes-128-gcm') 结果是 12
    public static final int GCM_TAG_LENGTH_BITS = 128; // GCM认证标签长度，128位 = 16字节

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // PHP加密输出的示例数据
        String secret = "544553544B4559313233343536"; // PHP使用的十六进制密钥
        String encryptStr = "Fun3yZTPcHsxBpft+jBZDe2NjGNAs8xUHY21eZswZE4iLKYdBsyER7RwVfFvuQ=="; // PHP加密后的Base64字符串

        // 格式化密钥以匹配PHP的16字节二进制密钥
        secret = reformatSecret(secret);
        String decryptStr = decrypt(encryptStr, secret);

        System.out.println("加密字符串: " + encryptStr);
        System.out.println("解密密钥: " + secret);
        System.out.println("解密结果: " + decryptStr);
    }

    /**
     * 解密由PHP AES/GCM/128加密的数据
     * @param data Base64编码的加密字符串
     * @param secret 十六进制格式的密钥
     * @return 解密后的明文字符串
     * @throws Exception 解密过程中可能抛出的异常
     */
    private static String decrypt(String data, String secret) throws Exception {
        // 1. Base64解码：获取原始的二进制字节流 (IV_BIN | CT_BIN | TAG_BIN)
        final byte[] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        // 2. 提取IV：前12字节为IV
        final byte[] initializationVector = new byte[IV_LENGTH];
        System.arraycopy(encryptedBytes, 0, initializationVector, 0, IV_LENGTH);

        // 3. 准备密钥：将十六进制密钥字符串转换为字节数组
        final byte[] key = parseHexStr2Byte(secret);
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, ALGO);

        // 4. 设置GCM参数：指定认证标签长度和IV
        GCMParameterSpec gcmParameterSpec = new GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH_BITS, initializationVector);

        // 5. 初始化Cipher进行解密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(GCM_ALGO);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, gcmParameterSpec);

        // 6. 执行解密：从IV之后开始解密，GCM模式会自动从传入的密文数据中提取并验证标签
        // encryptedBytes.length - IV_LENGTH 表示密文和标签的总长度
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes, IV_LENGTH, encryptedBytes.length - IV_LENGTH);

        // 7. 将解密后的字节数组转换为字符串
        return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }

    /**
     * 格式化密钥字符串，确保其为32个十六进制字符（16字节）
     * 如果密钥不足32字符，则在末尾填充'0'；如果超过32字符，则截取前32字符。
     * PHP的AES-128需要16字节密钥，即32个十六进制字符。
     * @param secret 原始十六进制密钥字符串
     * @return 格式化后的十六进制密钥字符串
     */
    public static String reformatSecret(String secret) {
        if (secret == null || secret.length() < 1) {
            return "";
        }
        int secretLen = secret.length();
        if (secretLen < 32) {
            StringBuilder str = new StringBuilder(secret);
            while (secretLen < 32) {
                str.append("0"); // 填充'0'
                secretLen = str.length();
            }
            return str.toString();
        } else {
            return secret.substring(0, 32); // 截取前32字符
        }
    }

    /**
     * 将十六进制字符串转换为字节数组
     * @param hexStr 十六进制字符串
     * @return 对应的字节数组
     */
    public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {
        int len = hexStr.length();
        byte[] data = new byte[len / 2];
        for (int i = 0; i < len; i += 2) {
            data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(hexStr.charAt(i), 16) << 4) + Character.digit(hexStr.charAt(i+1), 16));
        }
        return data;
    }
}