Blowfish / Twofish

Blowfish和Twofish是由密码学家 Bruce Schneier 设计的两个分组密码。Blowfish（1993）以 64 位分组处理数据，使用可变长度密钥（32-448 位），因其快速和免费而广泛流行。Twofish（1998）是 AES 竞赛的五个决赛选手之一，使用 128 位分组和最长 256 位密钥。

Blowfish 使用 16 轮 Feistel 网络，其独特之处在于使用密钥相关的 S-box。密钥扩展阶段将主密钥扩展为 P 数组（18 个 32 位值）和 4 个 S-box（各 256 个 32 位值），总计 4168 字节。密钥扩展较慢（需要加密一个全零字符串 521 次），但这也使得暴力破解更加困难。

注意：Blowfish 的 64 位分组大小在当今被认为是不足的——当加密约 2³² 个分组（32 GB）后，生日边界攻击变得可行。新系统推荐使用 Twofish 或 AES。

Twofish 使用 128 位分组（与 AES 相同），支持 128/192/256 位密钥。其独特设计包括：

• 密钥相关的 S-box：与 Blowfish 类似但更复杂，使用两个固定的 8×8 GF(2⁸) 矩阵乘以密钥相关的向量
• 双 Feistel 网络：每轮并行处理两对数据
• 白化（Whitening）：在首尾各增加一轮密钥异或，增强安全性
• 多种实现选项：可根据平台选择不同的性能/内存权衡

1. Schneier, B. (1993). "Description of a New Variable-Length Key, 64-Bit Block Cipher (Blowfish)". FSE 1993.
2. Schneier, B., et al. (1998). "Twofish: A 128-Bit Block Cipher". AES Proposal.