S-box Boîte de substitution
La table de correspondance qui rend un chiffrement non linéaire — et que les concepteurs modernes préfèrent tenir hors de la mémoire.
La boîte de substitution est le composant non linéaire d'un chiffrement par blocs : elle remplace un groupe de bits par un autre selon une table fixe. Sans elle, le chiffrement ne serait qu'une chaîne d'opérations linéaires, soluble avec l'algèbre du lycée. La S-box apporte ce que Shannon appelait la confusion.
DES compte huit S-box de 6→4 bits choisies à la main. AES en a une seule, de 8→8 bits, dérivée mathématiquement de l'inverse multiplicatif dans un corps fini — un choix délibéré, car une table dérivée se soupçonne moins facilement de cacher une porte dérobée qu'une table choisie à la main. L'inconvénient des tables, c'est que les accès prennent un temps variable selon l'état du cache et laissent donc fuiter des informations sur la clé ; d'où le fait que les chiffrements récents sont souvent conçus sans elles.