Блок заміни (S-box) є базовим компонентом для сучасних блокових шифрів, які допомагає забезпечити надійну безпеку простих даних під час шифрування та дозволяє їх законне розшифровування.29 листопада 2023 р
Ящик заміни (S-бокс) є єдиним компонентом у криптосистемі, який призводить до нелінійного відображення між входами та виходами, таким чином створюючи плутанину в даних. S-блок, який має високу нелінійність і низьку лінійну й диференціальну ймовірність, вважається криптографічно безпечним.
Для досягнення плутанини і нелінійності, S-блоки виконують операцію заміни. Кожен 6-бітний вхід розділений на дві частини: перший і шостий біти визначають рядок, тоді як середні чотири біти визначають стовпець у S-блоку. Відповідне вихідне значення з S-box замінює вихідний 6-бітний вхід.
Тепер ми поговоримо про S-box і P-box. Блоки підстановки та блоки перестановки є ключовими компонентами сучасних блокових шифрів. S-блоки є нелінійними перетвореннями кількох вхідних бітів, які створюють плутанину, а P-блоки просто перемішують вхідні біти, щоб забезпечити дифузію як ми говорили раніше.
S-box вважається безпечним, якщо він відповідає ряду критеріїв, наприклад, максимальна лінійна ймовірність, бієкція, нелінійність, розподіл XOR на вході/виході, критерій незалежності бітів і суворий критерій лавини.
S-блоки є важливим компонентом алгоритмів шифрування зображень, оскільки вони забезпечують нелінійність, плутанину та захист від різних криптографічних атак.