Chiffrement/Déchiffrement Twofish

Twofish est une cifre symétrique 128 bits conçue par une équipe de six personnes — Bruce Schneier, John Kelsey, Doug Whiting, David Wagner, Chris Hall et Niels Ferguson — chez Counterpane Internet Security. Son innovation clé est les S-boxes dépendantes de la clé : lors de l'initialisation, quatre S-boxes 8-à-8 bits sont construites depuis le matériel de clé via des permutations q0/q1 et une multiplication MDS sur GF(2⁸).

Chaque Feistel de 16 tours applique g() : deux mots 32 bits traversent les S-boxes et la MDS, puis les sorties sont combinées par PHT (Pseudo-Hadamard Transform, additions 32 bits). Blanchissement en entrée et sortie. Aucune attaque sur les 16 tours complets depuis 1998.

Caractéristiques Clés

• S-boxes dépendantes de la clé via q0/q1 et MDS — S-box unique pour chaque clé, résistant aux attaques différentielles précalculées
• Matrice MDS 4×4 sur GF(2⁸) — différence d'entrée non nulle garantit une différence de sortie de poids maximum
• PHT (Pseudo-Hadamard Transform) — diffusion Feistel efficace par addition 32 bits
• Blanchissement entrée/sortie — XOR subclés avant round 1 et après round 16, prévention des attaques slide

Modes de Chiffrement

• CBC: CBC Twofish — 128 bits XOR avec chiffré précédent. Seuil Sweet32 à 2⁶⁴ blocs — pratiquement inaccessible.
• ECB: ECB Twofish — chaque bloc 16 octets traité indépendamment. Blocs identiques → chiffrés identiques. Opérations mono-bloc uniquement.
• CFB: CFB Twofish — flux auto-synchronisant, bloc 128 bits sans contrainte Sweet32.
• OFB: OFB Twofish — flux de clé déterministe, période 2¹²⁸ blocs, pas de propagation d'erreur.

Considérations de Sécurité

• Aucune attaque sur 16 tours complets depuis 1998. Meilleure attaque réduite : 6 tours sous hypothèses non standard.
• S-boxes dépendantes de la clé ajoutent une couche d'attaque supplémentaire absente d'AES : structure de substitution inconnue sans la clé.
• Recommandé comme successeur de Blowfish pour remplacer BF-CBC vulnérable à Sweet32.
• AES-256-GCM pour hauts débits avec AES-NI. Twofish-256 pour VeraCrypt, environnements sans AES-NI, stockage long terme.

Cas d'Utilisation

• Cascade VeraCrypt : Twofish+AES+Serpent pour diversité algorithmique
• Migration BF-CBC Blowfish : même héritage Schneier sans Sweet32
• Environnements sans AES-NI : implémentation logicielle pure 128 bits
• Stockage haute sécurité long terme avec indépendance algorithmique d'AES

Références

• Page Officielle Twofish - schneier.com
• Wikipédia - Twofish