S盒 - 維基百科，自由的百科全書

在密碼學中，一個S盒（Substitution-box，替換盒）是對稱金鑰加密演算法執行替換計算的基本結構。在塊密碼中，它們通常用於模糊金鑰與密文之間的關係——香農的混淆理論^[1]。

通常，S-Box接受特定數量的輸入位元m，並將其轉換為特定數量的輸出位元n，其中n 不一定等於m^[1]。一個m×n的S盒可以通過包含2^m條目，每條目n位元的尋找表實現。S盒通常是固定的（例如DES和AES加密演算法）, 也有一些加密演算法的S盒是基於金鑰動態生成的（例如Blowfish和雙魚演算法加密演算法）。

DES的6×4位元S盒（S₅）是一個很好的例子：

S₅		中間四個位元
S₅		0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
首尾位元	00	0010	1100	0100	0001	0111	1010	1011	0110	1000	0101	0011	1111	1101	0000	1110	1001
	01	1110	1011	0010	1100	0100	0111	1101	0001	0101	0000	1111	1010	0011	1001	1000	0110
	10	0100	0010	0001	1011	1010	1101	0111	1000	1111	1001	1100	0101	0110	0011	0000	1110
	11	1011	1000	1100	0111	0001	1110	0010	1101	0110	1111	0000	1001	1010	0100	0101	0011

給定6位元輸入，將首尾兩個位元作為行條件、中間四個位元（inner four bits）作為列條件進行查表，最終獲得4位元輸出。例如，輸入「011011」，通過首尾兩個位元「01」和中間的位元「1101」進行查表，最終的輸出應該是「1001」^[2]。

參見

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參考文獻

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^ ^1.0 ^1.1 Chandrasekaran, J. et al. A Chaos Based Approach for Improving Non Linearity in the S-Box Design of Symmetric Key Cryptosystems. Meghanathan, N. et al. (編). Advances in Networks and Communications: First International Conference on Computer Science and Information Technology, CCSIT 2011, Bangalore, India, January 2-4, 2011. Proceedings, Part 2. Springer. 2011: 516 [2013-03-23]. ISBN 978-3-642-17877-1. （原始內容存檔於2016-05-11）.
^ Buchmann, Johannes A. 5. DES. Introduction to cryptography Corr. 2. print. New York, NY [u.a.]: Springer. 2001: 119–120. ISBN 0-387-95034-6.

閱論編區塊加密法
常見加密演算法	AES Blowfish DES（內部細節 · 3DES） Serpent Twofish
次常見加密演算法	Camellia CAST-128（英語：CAST-128） IDEA RC2（英語：RC2） RC5 SEED（英語：SEED） Skipjack（英語：Skipjack） TEA XTEA
其他加密演算法	3-Way（英語：3-Way） ABC（英語：ABC (cipher)） Akelarre（英語：Akelarre (cipher)） Anubis（英語：Anubis (cipher)） ARIA（英語：ARIA (cipher)） BaseKing（英語：BaseKing） BassOmatic（英語：BassOmatic） BATON（英語：BATON） BEAR and LION（英語：BEAR and LION ciphers） CAST-256（英語：CAST-256） CIKS-1（英語：CIKS-1） CIPHERUNICORN-A（英語：CIPHERUNICORN-A） CIPHERUNICORN-E（英語：CIPHERUNICORN-E） CLEFIA（英語：CLEFIA） CMEA（英語：Cellular Message Encryption Algorithm） Cobra（英語：Cobra ciphers） COCONUT98（英語：COCONUT98） Crab（英語：Crab (cipher)） Cryptomeria/C2（英語：Cryptomeria cipher） CRYPTON（英語：CRYPTON (cipher)） CS-Cipher（英語：CS-Cipher） DEAL（英語：DEAL） DES-X（英語：DES-X） DFC（英語：DFC (cipher)） E2（英語：E2 (cipher)） FEAL（英語：FEAL） FEA-M（英語：FEA-M） FROG（英語：FROG） G-DES（英語：GDES） GOST（英語：GOST (block cipher)） Grand Cru（英語：Grand Cru (cipher)） Hasty Pudding cipher（英語：Hasty Pudding cipher） Hierocrypt（英語：Hierocrypt） ICE（英語：ICE (cipher)） IDEA NXT（英語：Idea NXT） Intel Cascade Cipher（英語：Intel Cascade Cipher） Iraqi（英語：Iraqi block cipher） KASUMI（英語：KASUMI (block cipher)） KeeLoq（英語：KeeLoq） KHAZAD（英語：KHAZAD） Khufu and Khafre（英語：Khufu and Khafre） KN-Cipher（英語：KN-Cipher） Ladder-DES（英語：Ladder-DES） Libelle（英語：Libelle (cipher)） LOKI97（英語：LOKI97） LOKI89/91（英語：LOKI） Lucifer（英語：Lucifer (cipher)） M6（英語：M6 (cipher)） M8（英語：M8 (cipher)） MacGuffin（英語：MacGuffin (cipher)） Madryga（英語：Madryga） MAGENTA（英語：MAGENTA） MARS（英語：MARS (cipher)） Mercy（英語：Mercy (cipher)） MESH（英語：MESH (cipher)） MISTY1（英語：MISTY1） MMB（英語：MMB） MULTI2（英語：MULTI2） MultiSwap（英語：MultiSwap） New Data Seal（英語：New Data Seal） NewDES（英語：NewDES） Nimbus（英語：Nimbus (cipher)） NOEKEON（英語：NOEKEON） NUSH（英語：NUSH） Q（英語：Q (cipher)） RC6 REDOC（英語：REDOC） Red Pike（英語：Red Pike (cipher)） S-1（英語：S-1 block cipher） SAFER（英語：SAFER） SAVILLE（英語：SAVILLE） SC2000（英語：SC2000） SHACAL（英語：SHACAL） SHARK SM4 Speck Spectr-H64（英語：Spectr-H64） Square（英語：Square (cipher)） SXAL/MBAL（英語：SXAL/MBAL） Threefish（英語：Threefish） Treyfer（英語：Treyfer） UES（英語：UES (cipher)） Xenon（英語：Xenon (cipher)） xmx（英語：xmx） XXTEA Zodiac（英語：Zodiac (cipher)）
密碼設計	Feistel網路金鑰排程（英語：Key schedule）乘積密碼 S盒 P盒代換-置換網路混淆與擴散雪崩效應金鑰白化金鑰長度塊大小
攻擊（密碼分析）	窮舉攻擊/蠻力攻擊（EFF DES破解機）中途相遇攻擊（Biclique攻擊（英語：Biclique attack） · 三子集中途相遇攻擊（英語：Biclique attack））線性密碼分析（英語：Linear cryptanalysis）（堆積引理（英語：Piling-up lemma））差分密碼分析（不可能差分密碼分析（英語：Impossible differential cryptanalysis））截斷差分分析（英語：Truncated differential cryptanalysis）高階差分分析（英語：Higher-order differential cryptanalysis）差分-線性攻擊（英語：Differential-linear）區分攻擊（英語：Distinguishing attack）（已知金鑰區分攻擊（英語：Known-key distinguishing attack））積分密碼分析（英語：Integral cryptanalysis）回力鏢攻擊（英語：Boomerang attack）模n密碼分析（英語：Mod n cryptanalysis）相關金鑰攻擊（英語：Related-key attack）滑動攻擊（英語：Slide attack）迴旋密碼分析（英語：Rotational cryptanalysis）計時攻擊（英語：Timing attack） XSL攻擊（英語：XSL attack）插值攻擊 Partitioning（英語：Partitioning cryptanalysis）戴維斯攻擊（英語：Davies' attack）回彈攻擊（英語：Rebound attack）弱金鑰（英語：Weak key）肯德爾等級相關係數（英語：Kendall tau rank correlation coefficient）卡方檢驗時間、主記憶體、資料取捨攻擊（英語：Time/memory/data tradeoff attack）
密碼標準	進階加密標準（AES）評選過程 CRYPTREC（英語：CRYPTREC） NESSIE（英語：NESSIE）
工作方式	初始向量工作模式填充

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