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Kotlin
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package top.tangyh.lamp.filing.utils
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import io.github.oshai.kotlinlogging.KotlinLogging
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import java.nio.charset.StandardCharsets
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import java.util.*
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import javax.crypto.Cipher
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import javax.crypto.spec.GCMParameterSpec
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import javax.crypto.spec.SecretKeySpec
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private val logger = KotlinLogging.logger {}
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/**
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* AES-256-GCM 加密解密工具类
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* 安全设计说明：
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* - 使用 AES-256-GCM 提供认证加密（AEAD）
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* - GCM 模式自动提供认证标签（tag），防止数据被篡改
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* - IV（初始化向量）长度为 12 字节（96位），符合 GCM 推荐
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* - 认证标签长度为 16 字节（128位），提供强认证
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* - 加密数据格式：IV (12字节) + Ciphertext (变长) + Tag (16字节)
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*
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* 为什么第三方无法伪造：
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* - 只有拥有正确 licence + fingerprint 的设备才能派生正确的 AES 密钥
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* - GCM 模式会验证认证标签，任何篡改都会导致解密失败
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* - 即使第三方获取了加密数据，也无法解密（缺少密钥）
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*/
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object AesGcmUtil {
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private const val ALGORITHM = "AES"
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private const val TRANSFORMATION = "AES/GCM/NoPadding"
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private const val IV_LENGTH = 12 // 12 bytes = 96 bits (GCM 推荐)
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private const val TAG_LENGTH = 16 // 16 bytes = 128 bits (GCM 认证标签长度)
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private const val GCM_TAG_LENGTH_BITS = TAG_LENGTH * 8 // 128 bits
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/**
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* 解密 AES-256-GCM 加密的数据
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* @param encryptedData Base64 编码的加密数据（格式：iv + ciphertext + tag）
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* @param key AES 密钥（32字节）
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* @return 解密后的明文（UTF-8 字符串）
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* @throws RuntimeException 如果解密失败（密钥错误、数据被篡改等）
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*/
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fun decrypt(encryptedData: String, key: ByteArray): String {
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return try {
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// 1. Base64 解码
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val encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedData)
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// 2. 提取 IV、密文和认证标签
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if (encryptedBytes.size < IV_LENGTH + TAG_LENGTH) {
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throw IllegalArgumentException("加密数据长度不足，无法提取 IV 和 Tag")
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}
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val iv = encryptedBytes.copyOfRange(0, IV_LENGTH)
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val tag = encryptedBytes.copyOfRange(encryptedBytes.size - TAG_LENGTH, encryptedBytes.size)
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val ciphertext = encryptedBytes.copyOfRange(IV_LENGTH, encryptedBytes.size - TAG_LENGTH)
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// 3. 创建 SecretKeySpec
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val secretKey = SecretKeySpec(key, ALGORITHM)
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// 4. 创建 GCMParameterSpec（包含 IV 和认证标签长度）
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val gcmSpec = GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH_BITS, iv)
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// 5. 初始化 Cipher 进行解密
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val cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION)
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cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, gcmSpec)
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// 6. 执行解密（GCM 模式会自动验证认证标签）
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// 如果认证标签验证失败，会抛出异常
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val decryptedBytes = cipher.doFinal(ciphertext + tag)
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// 7. 转换为 UTF-8 字符串
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String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8)
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} catch (e: javax.crypto.AEADBadTagException) {
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logger.error(e) { "AES-GCM 认证标签验证失败，数据可能被篡改或密钥错误" }
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throw RuntimeException("解密失败：认证标签验证失败，数据可能被篡改或密钥错误", e)
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} catch (e: Exception) {
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logger.error(e) { "AES-GCM 解密失败" }
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throw RuntimeException("解密失败: ${e.message}", e)
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}
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}
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/**
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* 加密数据（用于测试或客户端实现参考）
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*
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* @param plaintext 明文数据
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* @param key AES 密钥（32字节）
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* @return Base64 编码的加密数据（格式：iv + ciphertext + tag）
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*/
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fun encrypt(plaintext: String, key: ByteArray): String {
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return try {
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// 1. 生成随机 IV
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val iv = ByteArray(IV_LENGTH)
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java.security.SecureRandom().nextBytes(iv)
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// 2. 创建 SecretKeySpec
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val secretKey = SecretKeySpec(key, ALGORITHM)
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// 3. 创建 GCMParameterSpec
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val gcmSpec = GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH_BITS, iv)
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// 4. 初始化 Cipher 进行加密
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val cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION)
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cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, gcmSpec)
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// 5. 执行加密
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val plaintextBytes = plaintext.toByteArray(StandardCharsets.UTF_8)
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val encryptedBytes = cipher.doFinal(plaintextBytes)
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// 6. 组装：IV + Ciphertext + Tag
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// GCM 模式会将认证标签附加到密文末尾
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val ciphertext = encryptedBytes.copyOfRange(0, encryptedBytes.size - TAG_LENGTH)
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val tag = encryptedBytes.copyOfRange(encryptedBytes.size - TAG_LENGTH, encryptedBytes.size)
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val result = iv + ciphertext + tag
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// 7. Base64 编码返回
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Base64.getEncoder().encodeToString(result)
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} catch (e: Exception) {
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logger.error(e) { "AES-GCM 加密失败" }
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throw RuntimeException("加密失败: ${e.message}", e)
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}
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}
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}
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