Edición de «S-Box»

En [[criptografía]], una '''S-Box''' (''substitution box'') es un componente básico de los algoritmos de cifrado de [[Criptografía simétrica|clave simétrica]]. En los [[cifrado por bloques|cifradores por bloques]] son usadas a menudo para oscurecer la relación existente entre texto plano y texto cifrado (la propiedad [[confusión y difusión|confusión]] de [[Claude Shannon|Shannon]]). En muchos casos las S-Boxes son elegidas cuidadosamente para ser resistentes al [[criptoanálisis]].

En general, una S-Box toma un número ''m'' de bits de entrada y los transforma en ''n'' [[bit]]s de salida. Esto es una S-Box ''m''×''n'', implementada como una ''[[lookup table]]''. Las Tablas prefijadas se usan en algunos algoritmos, como [[Data Encryption Standard|DES]], mientras que otros cifradores usan S-Boxes dependientes de la [[Clave (criptografía)|clave]], como en [[Blowfish]] y [[Twofish]].

Esta ilustración muestra una S-Box de 6×4 bits de DES(S<sub>5</sub>):

<small>

{| align="center" border="1" cellpadding="2"
|-----
! rowspan="2" colspan="2" | S<sub>5</sub>
! colspan="16" | 4 bit de entrada internos
|-----
! 0000
! 0001
! 0010
! 0011
! 0100
! 0101
! 0110
! 0111
! 1000
! 1001
! 1010
! 1011
! 1100
! style="background:#ffdead;" | 1101
! 1110
! 1111
|-----
! rowspan="4" | Bits externos
! 00
| 0010 || 1100 || 0100 || 0001 || 0111
| 1010 || 1011 || 0110 || 1000 || 0101 || 0011 || 1111
| 1101 || style="background:#ffdead;" | 0000
| 1110 || 1001
|-----
! style="background:#deffad;" | 01
| style="background:#deffad;" | 1110 || style="background:#deffad;" | 1011
| style="background:#deffad;" | 0010
| style="background:#deffad;" | 1100 || style="background:#deffad;" | 0100
| style="background:#deffad;" | 0111
| style="background:#deffad;" | 1101 || style="background:#deffad;" | 0001
| style="background:#deffad;" | 0101
| style="background:#deffad;" | 0000 || style="background:#deffad;" | 1111
| style="background:#deffad;" | 1100
| style="background:#deffad;" | 0011 || style="background:#fefe2d;" | 1001
| style="background:#deffad;" | 1000 || style="background:#deffad;" | 0110
|-----
! 10
| 0100 || 0010 || 0001 || 1011 || 1100
| 1101 || 0111 || 1000 || 1111 || 1001 || 1100 || 0101
| 0110 || style="background:#ffdead;" | 0011
| 0000 || 1110
|-----
! 11
| 1011 || 1000 || 1100 || 0111 || 0001
| 1110 || 0010 || 1101 || 0110 || 1111 || 0000 || 1001
| 1100 || style="background:#ffdead;" | 0100
| 0101 || 0011
|}
</small>

Dada una entrada de 6 bits, la salida de 4 bits se encuentra seleccionando la fila de los dos bits externos y la columna de los 4 internos. Por ejemplo, una entrada "'''0'''1101'''1'''" tiene como bits externos (el bit de cada extremo) "'''01'''" y "1101" como bits internos. La correspondiente salida sería "1001".

Las S-Boxes de DES fueron objeto de intensivo estudio durante años con la intención de localizar una [[puerta trasera]] –una vulnerabilidad conocida solo por sus desarrolladores– implantada en el cifrador. El criterio del diseño de la S-Box fue publicado ([[Don Coppersmith]], 1994) después del redescubrimiento público del [[criptoanálisis diferencial]], mostrando que habían sido diseñadas para mostrarse resistentes a este tipo de ataques. Otras investigaciones han demostrado que incluso una leve modificación de una S-Box podría haber debilitado significativamente DES.

== Véase también ==
*[[Función lógica]]

== Referencias ==
* Coppersmith, Don. (1994). The data encryption standard (DES) and its strength against attacks. ''IBM Journal of Research and Development'', '''38'''(3), 243–250. [https://web.archive.org/web/20090325101042/http://www.research.ibm.com/journal/rd/383/coppersmith.pdf] ''(PDF)''
*S. Mister and C. Adams, "Practical S-Box Design," Workshop on Selected Areas in Cryptography (SAC '96) Workshop Record, Queens University, 1996, pp. 61–76
*Tabla completa S Boxes [https://en.wikipedia.org/wiki/DES_supplementary_material#Substitution_boxes_.28S-boxes.29]

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