Sボックス
Lucifer暗号はSボックスがとても弱いため、40個の選択平文で破れた。DESは設計時に差分解読法への耐性を持つことを設計方針にしていたことが後に公開された。
1990年代前半に差分解読法・線形解読法が見つかり、これらの解読法に耐性を持つことが安全なS-boxの必要条件と認識された。(証明されていないが)nビット入出力のS-boxの場合、2の拡大体 GF(2)での逆変換が差分・線形解読に対して最も強いテーブルと考えられている。このとき、差分確率及び線形確率は、 n が奇数の場合 2 、偶数の場合 2 となる。AESやCamelliaではそれを線形変換したものが採用されており、差分確率及び線形確率は、 2 である。
近年では、実装サイズの縮小を目的に小さいS-Boxを複数組み合わせて大きなS-Boxを構成する方法がとられることがある。この場合上記のような最善の最大差分(あるいは線形)確率を持たないが、暗号全体で十分な最大特性差分(あるいは線形)確率を持つように設計される。