S-Box

Eine S-Box (Kurzbezeichnung für substitution box, Substitionsbox) ist ein Verfahren, mit dem ein Block aus einer bestimmten Anzahl von Eingangs-Bits durch dieselbe Anzahl von Ausgangs-Bits nach einem bestimmten Schema ersetzt wird. Dazu kann man sich eine Ersetzungstabelle vorstellen, welche entweder statisch definiert und hinterlegt oder dynamisch z. B. anhand des Schlüssels berechnet wird.

Beispiel Ersetzungstabelle S-Box:
	
    ------------------- Mittlere 4 Bits (2., 3., 4., 5.) des Eingabewertes -----------------------
    0000  0001  0010  0011  0100  0101  0110  0111  1000  1001  1010  1011  1100  1101  1110  1111
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  1100  0011  1001  1000  0110
10  0100  0010  0001  1011  1100  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

^---- 1. Bit
 ^--- 6. Bit

Beispielhafter Ablauf mit Eingangs-Bits 100110:

Man zerteilt den Klartext in Blöcke zu je 4 Bit (1 Halbbyte). Dann nimmt man z. B. zu jedem 4-Bit Block das letzte Bit des Vorgängers und das erste Bit des Nachfolgers, um 6 Bits zu erhalten. Nun schaut man in der Tabelle in der Zeile dieser zwei aüßeren Bits 10 und sucht dort die 4 mittleren Bits 0011 und erhält so 1011 als Ausgangs-Bits.

S-Boxen werden z. B. angewendet in: