Substitution Box (S-Box)
置換ボックス（S ボックス）はブロック暗号のルックアップテーブルで、m ビットの入力を n ビットの出力へ写像し、非線形性を与える中核部品である。
目的
ブロック暗号に非線形な混乱を注入し、線形変換と区別がつかないようにして、線形暗号解析に抵抗する。
メカニズム
S ボックスはテーブル参照で実装される任意の m→n ビット写像である。設計基準には低い差分一様性、高い非線形性、厳密なアバランシェ特性がある。AES の S ボックスは GF 逆元に基づき、DES の S ボックスは NSA が設計した。
ユースケース
- AES/DES のラウンド関数
- ブロック暗号の非線形層
- 差分・線形暗号解析のターゲット