Blowfish

Blowfish

The round function (Feistel function) of Blowfish
概述
設計者	布魯斯·施奈爾
首次發布	1993
繼承演算法	Twofish
密碼細節
金鑰長度	32-448位元
分組長度	64位元
結構	費斯妥密碼
重複回數	16
最佳公開破解
Four rounds of Blowfish are susceptible to a second-order differential attack (Rijmen, 1997); for a class of weak keys, 14 rounds of Blowfish can be distinguished from a pseudorandom permutation (Vaudenay, 1996).

Blowfish是一個對稱金鑰加密區塊加密法演算法，由布魯斯·施奈爾於1993年設計，現已應用在多種加密產品。Blowfish演算法由於分組長度太小已被認為不安全，施奈爾更建議在現代應用中使用Twofish密碼。

施奈爾設計的Blowfish演算法用途廣泛，意在替代老舊的DES及避免其他演算法的問題與限制。Blowfish剛剛研發出的時候，大部分其他加密演算法是專利所有的或屬於商業(政府)機密，所以發展起來非常受限制。施奈爾則聲明Blowfish的使用沒有任何限制，任何國家任何人任何時候都可以隨意使用Blowfish演算法。

Blowfish主要包括關鍵的幾個S盒和一個複雜的核心變換函式。

Blowfish的虛擬碼

uint32_t P[18];
uint32_t S[4][256];

uint32_t f (uint32_t x) {
   uint32_t h = S[0][x >> 24] + S[1][x >> 16 & 0xff];
   return ( h ^ S[2][x >> 8 & 0xff] ) + S[3][x & 0xff];
}

void encrypt (uint32_t & L, uint32_t & R) {
   for (int i=0 ; i<16 ; i += 2) {
      L ^= P[i];
      R ^= f(L);
      R ^= P[i+1];
      L ^= f(R);
   }
   L ^= P[16];
   R ^= P[17];
   swap (L, R);
}

void decrypt (uint32_t & L, uint32_t & R) {
   for (int i=16 ; i > 0 ; i -= 2) {
      L ^= P[i+1];
      R ^= f(L);
      R ^= P[i];
      L ^= f(R);
   }
   L ^= P[1];
   R ^= P[0];
   swap (L, R);
}

  // ...
  // initializing the P-array and S-boxes with values derived from pi; omitted in the example
  // ...
{
   for (int i=0 ; i<18 ; ++i)
      P[i] ^= key[i % keylen];
   uint32_t L = 0, R = 0;
   for (int i=0 ; i<18 ; i+=2) {
      encrypt (L, R);
      P[i] = L; P[i+1] = R;
   }
   for (int i=0 ; i<4 ; ++i)
      for (int j=0 ; j<256; j+=2) {
         encrypt (L, R);
         S[i][j] = L; S[i][j+1] = R;
      }
}