本文详细阐述了在PHP中使用AES/GCM/128模式进行加密，并在Java中进行对应解密的跨平台实现方案。文章分析了常见的密钥处理、IV长度、认证标签及数据格式不一致导致的问题，并提供了经过验证的Java解密代码，确保PHP加密内容能在Java中正确解密，旨在帮助开发者解决跨语言加密互操作性的挑战。
1. AES/GCM加密模式简介
高级加密标准（AES）是一种广泛使用的对称加密算法。GCM（Galois/Counter Mode）是一种认证加密模式，它不仅提供数据的机密性（加密），还提供数据的完整性（防止篡改）和认证性（验证数据来源）。AES/GCM模式在实际应用中非常流行，特别是在TLS/SSL等协议中。在跨语言实现时，确保所有加密参数（如密钥、初始化向量IV、认证标签Tag的长度和处理方式）以及数据编码格式的一致性至关重要。
2. PHP 加密实现解析
首先，我们来看PHP端的加密实现。PHP使用openssl_encrypt函数进行AES/GCM加密，并自定义了输出数据的格式。
$encryptStr n");$decryptStr = aes_gcm_decrypt($encryptStr, $secret);print_r("decrypt -> $decryptStr n");
PHP加密的关键点：
算法模式： aes-128-gcm，指定了AES-128位密钥和GCM模式。密钥 ($secret) 处理： 原始 $secret 是一个十六进制字符串（例如’544553534B4559313233343536’），通过 hex2bin() 转换为二进制密钥。对于AES-128，密钥长度应为16字节。如果提供的十六进制字符串（如示例中的24字符）转换为二进制后不足16字节（12字节），openssl_encrypt可能会根据其内部实现进行零填充或密钥派生，使其达到16字节。IV（初始化向量）： openssl_random_pseudo_bytes(openssl_cipher_iv_length($cipher)) 生成，对于AES/GCM，标准IV长度为12字节。Tag（认证标签）： openssl_encrypt 函数通过引用参数 $tag 返回认证标签，默认长度为16字节（128位）。输出格式： 最终的加密字符串是将IV、密文和Tag的二进制数据分别转换为十六进制字符串，然后拼接起来，再将拼接后的十六进制字符串转换为二进制，最后进行Base64编码。其结构为：Base64(Bin(Hex(IV) + Hex(Ciphertext) + Hex(Tag)))。
3. Java 解密问题分析
在Java中尝试解密PHP生成的密文时，常常会遇到 javax.crypto.AEADBadTagException: Tag mismatch! 异常。这通常意味着认证标签验证失败，表明解密过程中某个关键参数（如密钥、IV、Tag长度或密文结构）与加密时不一致。
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初始的Java解密尝试代码可能存在以下问题：
import java.security.spec.KeySpec;import java.util.Base64;import java.util.Random;import javax.crypto.*;import javax.crypto.spec.*;public class MyTest { public static void main(String[] args) throws Exception { String secret = "544553534B4559313233343536"; String encryptStr = "Fun3yZTPcHsxBpft+jBZDe2NjGNAs8xUHY21eZswZE4iLKYdBsyER7RwVfFvuQ=="; String decryptString = decrypt(encryptStr, secret, 16); // 这里的16是IV长度 System.out.println("decryptString: " + decryptString); } private static String decrypt(String data, String mainKey, int ivLength) throws Exception { final byte[] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(data.getBytes("UTF8")); final byte[] initializationVector = new byte[ivLength]; // IV长度被设置为16 System.arraycopy(encryptedBytes, 0, initializationVector, 0, ivLength); // 密钥派生方式与PHP不一致，PHP直接将十六进制字符串转换为二进制密钥 SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(generateSecretKeyFromPassword(mainKey, mainKey.length()), "AES"); // GCMParameterSpec的Tag长度128位正确，但IV长度不正确 GCMParameterSpec gcmParameterSpec = new GCMParameterSpec(128, initializationVector); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding"); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, gcmParameterSpec); // 传入doFinal的数据包含密文和Tag，但IV长度错误会影响偏移量 return new String(cipher.doFinal(encryptedBytes, ivLength, encryptedBytes.length - ivLength), "UTF8"); } // 密钥派生函数，与PHP的hex2bin行为不一致 private static byte[] generateSecretKeyFromPassword(String password, int keyLength) throws Exception { byte[] salt = new byte[keyLength]; new Random(password.hashCode()).nextBytes(salt); SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA256"); KeySpec spec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt, 65536, 128); return factory.generateSecret(spec).getEncoded(); }}
导致 AEADBadTagException 的主要原因：
密钥处理不一致： PHP通过 hex2bin() 将十六进制字符串直接转换为二进制密钥。而Java代码尝试使用PBKDF2从密码派生密钥。这两种密钥生成方式完全不同，导致Java无法使用正确的密钥进行解密。IV 长度不匹配： PHP的AES/GCM模式默认IV长度为12字节。原始Java代码将IV长度设置为16字节，导致提取的IV不正确。数据解析不正确： PHP的输出格式是 Base64(Bin(Hex(IV) + Hex(Ciphertext) + Hex(Tag)))。这意味着Base64解码后得到的是 IV_BYTES | CIPHERTEXT_BYTES | TAG_BYTES 的原始字节流。
以上就是PHP与Java之间AES/GCM/128加密解密的跨平台实现指南的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！
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