Blowfish — это симметричный алгоритм блочного шифрования, который был разработан и описан Брюсом Шнайером в 1993 году. Он был предназначен для замены устаревшего алгоритма DES и предлагает более высокую скорость работы и безопасность.
Вот основные шаги алгоритма Blowfish:
1. Инициализация: Алгоритм принимает ключ длиной от 32 бит до 448 бит (обычно 128 бит). Ключ разбивается на несколько частей и используется для инициализации внутреннего состояния Blowfish.
2. Итеративный процесс: Blowfish осуществляет шифрование и дешифрование данных в цикле, состоящем из 16 раундов. Каждый раунд включает в себя несколько преобразований:
– Раундовая функция F: Стандарт Blowfish использует функцию F, которая выполняет преобразования над половинами блока данных и ключом.
– XOR: Результат функции F применяется операцией XOR к другой половине блока данных.
– Перестановки: Блок данных после операции XOR проходит через перестановки и замены внутри Blowfish, чтобы получить преобразованный блок данных.
3. Финальная обработка: В конце итерационного процесса выполняется финальная операция XOR между результатами двух преобразований исходных половин блока данных.
Алгоритм Blowfish является блочным, то есть сообщение делится на блоки фиксированного размера и каждый блок обрабатывается независимо. Размер блока в Blowfish составляет 64 бита.
Этот алгоритм широко используется для защиты данных в различных приложениях, таких как VPN, шифрование файлов и т. д., благодаря своей скорости и безопасности. Однако с развитием вычислительных мощностей может потребоваться использование более современных алгоритмов, таких как AES.
Скорость шифрования алгоритма во многом зависит от используемой техники и системы команд. На различных архитектурах один алгоритм может значительно опережать по скорости своих конкурентов, а на другом ситуация может сравняться или даже измениться в прямо противоположную сторону. Более того, программная реализация значительно зависит от используемого компилятора. Использование ассемблерного кода может повысить скорость шифрования. На скорость шифрования влияет время выполнения операций mov, add, xor, причём время выполнения операций увеличивается при обращении к оперативной памяти (для процессоров серии Pentium примерно в 5 раз). Blowfish показывает более высокие результаты при использовании кэша для хранения всех подключей. В этом случае он опережает алгоритмы DES, IDEA. На отставание IDEA влияет операция умножения по модулю 2^32+1
Хотя Blowfish по скорости опережает некоторые свои аналоги, но при увеличении частоты смены ключа основное время его работы будет уходить на подготовительный этап, что в сотни раз уменьшает его эффективность.