اجزای سيستم های رمزنگاری مدرن:
P-box(جعبه جایگشت)
در سيستمهاي رمز نگاري مدرن، داده ها در چندين مرحله (موسوم به دور يا round) درهم سازي مي شوند و ضمن استفاده از عملگر پر قدرت XOR از اجزاي درهم ساز متعدد ديگري نيز بهره مي گيرند. يكي از ساده ترين مؤلفه هاي رمز نگاري كه در تركيب با ديگر اجزا در بسياري از روشهاي رمز نگاري مدرن و متقارن كاربرد دارد، p-box است. در يك عبارت بسيار كوتاه و گويا p-box ابزاري است كه ترتيب بيتهاي ورودي را به هم مي ريزد و آنها را در خروجي ظاهر مي كند. بديهي است كه مقدار بيتها را تغيير نخواهد داد بلكه جاي آنها را عوض مي كند. پياده سازي سخت افزاري چنين مؤلفه اي به هيچ عنصري مثل ترانزيستور نياز ندارد و كافي است ترتيب سيمهاي ورودي به p- box را طبق الگوي دلخواهتان به خروجي متصل كنيد.
S-box(جعبه جانشینی)
مؤلفه ديگر كه در روشهاي رمز نگاري مدرن و متقارن كاربرد بسيار زيادي دارد، s-box است. s-box هر عدد n بيتي را به صورت يك به يك به عددي n بيتي مي نگارد؛ اين جانشيني بر اساس جدول نگاشت مورد نظر طراح انجام مي گيرد. راهكارهاي متفاوتي براي پياده سازي وجود دارد ولي راه سرراست و كلي آن تبديل n ورودي به 2^n خط توسط يك ديكورد است تا به ازاي هر الگوي ورودی، فقط يكي از خروجي ها فعال شود. حال مي توانيد با جابجا كردن ترتيب اين خطوط و وصل آن به يك انكودر جدول نگاشت مورد نظرتان را پياده سازي كنيد.
مشكل پياده سازي s-box:
بزرگترين مشكل در پياده سازي s-box آن است كه با افزايش تعداد ورودي ها پيچيدگي مدار با نسبت نمايي افزايش مي يابد به عنوان مثال ساخت يك s-box 64بیتی(يا حتي 32و16 بيتي) در عمل ممكن نيست. لذا براي ايجاد s-box با تعداد ورودي زياد بايد از تركيبي مختلط بهره گرفت براي طراحي s_box مختلط ساختاري منظم از آنها بكار گرفته مي شود.بدين ترتيب پس از جانشيني سه بيتي در چهار s-box 12 بيت بدست مي آيد كه بار ديگر با جايگشت بيتي در p-box بعدي ترتيب بيتها جابجا مي شود تا بيتهاي خروجي هرs-box از مرحله قبل در تركيب كاملاً متفاوتي به ورودي s-boxهاي مرحله جديد وارد شوند اين فرآيند به دفعات دلخواه تكرار مي شود تا خروجي نهايي بدست آيد.