Инструмент шифрования/дешифрования Blowfish

Blowfish — симметричный 64-битный блочный шифр, разработанный Брюсом Шнайером в 1993 году, опубликованный как быстрая беспатентная альтернатива DES. 16-раундовая сеть Фейстеля использует переменные ключи от 32 до 448 бит. Расписание ключей генерирует 18 записей P-массива и четыре S-box по 256 записей (~4 КБ), шифруя шестнадцатеричные цифры π. Blowfish был стандартным шифром OpenVPN (режим BF-CBC) до версии 2.4.0 (2017), замененной AES-256-GCM.

Настройка ключа Blowfish намеренно медленная (521 итерация над собой), делая перебор ключей дорогим. bcrypt использует Eksblowfish с настраиваемым фактором стоимости 4-31. Основное ограничение — 64-битный блок: Sweet32 (CVE-2016-2183, 2016) показал, что при ~32 ГБ под одним ключом CBC статистически эксплуатируемые коллизии блоков позволяют восстановление открытого текста.

Основные характеристики

• Переменный ключ: от 32 до 448 бит, одна и та же 16-раундовая Feistel для всех длин
• π-производные подключи: прозрачная инициализация без бэкдоров
• Высокая производительность на 32-битном железе без AES-NI
• Происхождение bcrypt: Eksblowfish (OpenBSD 1999) использует медленную генерацию подключей Blowfish

Режимы шифрования

• CBC: CBC Blowfish — 64-битные блоки XOR с предыдущим шифртекстом. Лимит Sweet32: после ~32 ГБ под одним ключом CBC наступает граница рождения (2³² блоков). Ротация ключа обязательна до этого предела.
• ECB: ECB Blowfish — каждый блок 8 байт обрабатывается независимо. Одинаковые блоки → одинаковый шифртекст. Только для однoblokchnyh операций.
• CFB: CFB Blowfish — самосинхронизирующийся поток с распространением ошибки. Ограничение Sweet32 в 32 ГБ на ключ, как у CBC.
• OFB: OFB Blowfish — детерминированный ключевой поток через итеративное re-шифрование. Нет распространения ошибки, но лимит цикла 2³² блоков.

Рекомендации по безопасности

• Sweet32 (CVE-2016-2183, 2016): после ~32 ГБ CBC под одним ключом статистически эксплуатируемые коллизии блоков. Ротация ключа до 2³² блоков (32 ГиБ) обязательна.
• OpenVPN 2.4.0 (2017) заменил BF-CBC на AES-256-GCM после Sweet32. BF-CBC соединения теперь генерируют предупреждения об устаревании.
• Никаких алгоритмических атак на полные 16 раундов Blowfish. Более 30 лет публичного анализа без криптографических прорывов кроме Sweet32.
• AES-128-GCM или AES-256-GCM для новых приложений. Blowfish для дешифровки устаревших BF-CBC данных и обучения.

Примеры использования

• bcrypt: Eksblowfish использует медленность Blowfish для хеширования паролей с настраиваемым фактором стоимости (4-31). Основа для понимания модели безопасности bcrypt
• Дешифровка архивов OpenVPN: BF-CBC трафик до 2017 года требует Blowfish для дешифровки и миграции на AES-256-GCM
• Встраиваемые системы с ограниченными ресурсами: небольшой footprint, 32-битная оптимизация, без AES-NI. Объём < 32 ГБ на ключ
• Образование по криптографии: структура π, Feistel, S-box и 30-летняя история атак для обучения компромиссам симметричного шифрования

Ссылки

• Официальная страница Blowfish Брюса Шнайера
• Википедия — Blowfish (шифр)