Blowfish Verschlüsselungs-/Entschlüsselungstool

Blowfish ist eine symmetrische 64-Bit-Blockchiffre von Bruce Schneier (1993), als patentfreie DES-Alternative veröffentlicht. Die 16-Runden-Feistel-Struktur nutzt variable Schlüssel von 32 bis 448 Bit. Der Schlüsselplan erzeugt 18 P-Array-Einträge und vier 256-Einträge-S-Boxen (~4 KB) durch Verschlüsselung der Hexadezimalstellen von π. Blowfish war bis OpenVPN 2.4.0 (2017) die Standardchiffre (BF-CBC), ersetzt durch AES-256-GCM.

Blowfishs Schlüsselaufbau ist absichtlich langsam (521 Selbstiterationen), was Brute-Force-Suchen teuer macht. bcrypt nutzt Eksblowfish mit einstellbarem Kostenfaktor 4-31. Die Haupteinschränkung ist der 64-Bit-Block: Sweet32 (CVE-2016-2183, 2016) zeigte, dass nach ~32 GB unter demselben CBC-Schlüssel statistisch exploitierbare Geburtstagsangriffs-Blockkollisionen auftreten.

Hauptmerkmale

• Variabler Schlüssel: 32 bis 448 Bit, selbes 16-Runden-Feistel für alle Längen
• π-abgeleitete Unterschlüssel: transparente Initialisierung ohne versteckte Schwachstellen
• Hoher Durchsatz auf 32-Bit-Hardware ohne AES-NI
• Ursprung von bcrypt: Eksblowfish (OpenBSD 1999) nutzt Blowfishs langsame Schlüsselgenerierung

Verschlüsselungsmodi

• CBC: CBC Blowfish — 64-Bit-Blöcke XOR mit Vorgänger-Chiffrat. Sweet32-Grenze: nach ~32 GB unter demselben CBC-Schlüssel wird die Geburtstagsschranke (2³² Blöcke) erreicht. Schlüsselrotation obligatorisch vor diesem Limit.
• ECB: ECB Blowfish — jeder 8-Byte-Block unabhängig. Gleiche Blöcke → gleiche Chiffrate. Nur Einzelblock-Operationen.
• CFB: CFB Blowfish — selbstsynchronisierender Strom mit Fehlerfortpflanzung. Gleiche Sweet32-32-GB-Beschränkung wie CBC.
• OFB: OFB Blowfish — deterministischer Schlüsselstrom durch iteratives Re-Verschlüsseln. Keine Fehlerfortpflanzung, aber 2³²-Blöcke-Zyklusgrenze.

Sicherheitshinweise

• Sweet32 (CVE-2016-2183, 2016): nach ~32 GB CBC gleicher Schlüssel entstehen exploitierbare Blockkollisionen. Schlüsselrotation vor 2³² Blöcken (32 GiB) obligatorisch.
• OpenVPN 2.4.0 (2017) ersetzte BF-CBC durch AES-256-GCM nach Sweet32. BF-CBC-Verbindungen erzeugen jetzt Deprecation-Warnungen.
• Kein Algorithmus-Angriff auf volle 16 Runden Blowfish. Über 30 Jahre öffentliche Analyse ohne kryptographischen Durchbruch jenseits Sweet32.
• AES-128-GCM oder AES-256-GCM für neue Anwendungen. Blowfish für BF-CBC-Altdaten-Entschlüsselung und Kryptographieausbildung.

Anwendungsfälle

• bcrypt: Eksblowfish nutzt Blowfishs Langsamkeit für Passwort-Hashing mit einstellbarem Kostenfaktor (4-31). Grundlage für bcrypt-Sicherheitsmodell-Verständnis
• OpenVPN-Legacy-Entschlüsselung: BF-CBC-Datenverkehr vor 2017 benötigt Blowfish zur Entschlüsselung und Migration zu AES-256-GCM
• Ressourcenbeschränkte Embedded-Systeme: kleiner Footprint, 32-Bit-optimiert, ohne AES-NI. Volumen < 32 GB pro Schlüssel erforderlich
• Kryptographieausbildung: π-Struktur, Feistel, S-Boxen und 30-Jahr-Angriffshistorie ideal für symmterisches Cipher-Design

Referenzen

• Bruce Schneiers offizielle Blowfish-Seite
• Wikipedia - Blowfish (Verschlüsselung)