简介

分组密码是一个非常优秀的加密结构，很多常用加的加密算法使用的都是分组算法，比如 DES。SAFER 表示的也是一种分组密码算法。一起来看看吧。

SAFER 简介

SAFER 的全称是 Secure And Fast Encryption Routine，在密码学中，SAFER 主要是由 James Massey（IDEA 的设计师之一）代表 Cylink 公司设计的一组分组密码。

SAFER 主要有四种类型分别是：SAFER K， SAFER SK ，SAFER+ 和 SAFER++ 。

其中 SAFER K 和 SAFER SK 是比较早期的设计，共享相同的加密函数，但是轮次和密钥调度是不一样的。

后面的 SAFER+ 和 SAFER++ 是作为 AES 算法的候选算法提交给 NESSIE 的。 SAFER 系列中的所有算法都没有专利限制，可以免费使用。

SAFER K 和 SAFER SK

第一个 SAFER 密码是由 Massey 在 1993 年发布的 SAFER K-64，具有 64 位块大小。 “K-64”表示 64 位的密钥大小。

因为 64 位的块太小了，不适合加密大的数据，所以第二年，Massey 发布了支持 128 位的变体，叫做：SAFER K-128。

但是，Lars Knudsen 和 Sean Murphy 发现这个版本存在一些问题，于是将密钥调度按照 Knudsen 的建议从新设计。这些变种算法分别被命名为 SAFER SK-64 和 SAFER SK-128。

其中 “SK”代表”Strengthened Key schedule”也就是强化过的时间调度。

除此之外，还有一种 40 位块大小的变种算法 SAFER SK-40。

我们使用一个图来看下 SAFER K 算法的基本流程：

从最上面开始，是明文的输入阶段，每个明文都被分成 8 块。

接着就是密钥混合阶段，在这个阶段，明文分别和子密钥进行加法模 256 或者 XOR 运算。

然后是替换阶段，将上一阶段生成的结果通过两个相反的 S 盒映射成为新的数据。

这两个 S 盒分别是由 45^x和 log₄₅这两个函数派生出来的。有想了解 S 盒的朋友可以参考 “密码学系列之:blowfish 对称密钥分组算法” 一文。

然后是第二次的密钥混合阶段。

在第二次密钥混合阶段之后，会使用 pseudo-Hadamard transform (PHT)来进行扩散。

这四个阶段组成了一轮加密。

SAFER+ 和 SAFER++

SAFER+ 和 SAFER++ 是对原有的 SAFER 加密算法的改进。他们是由亚美尼亚密码学家 Gurgen Khachatrian（亚美尼亚大学）和 Melsik Kuregian 与 Massey 共同设计的。

SAFER + 是在 1998 年提出的，但是是以 AES 的候选算法提交的，它的块大小是 128 位。蓝牙的密钥是基于 SAFER +的自定义算法来实现的（称为 E21 和 E22），

SAFER ++ 是在 2000 年通过两个版本提交给 NESSIE 项目的，一个版本是 64 位，另一个版本是 128 位。

本文已收录于 http://www.flydean.com/safer/

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