从数学的角度来分析,S盒是一个多输出布尔函数,即为GF(2)n到GF(2)m的一个映射。由于S盒通常作为分组密码算法中仅有的非线性结构,所以整个加密算法的安全性都集中体现在S盒的性能特征上。如何设计和构造高性能的S盒是加密过程中至关重要的步骤。设计S盒主要的衡量标准有：非线性度、差分均匀度、代数次数及项数分布以及平衡性和正交性等。本文首先介绍了多输出布尔函数的相关定义和性质。利用多输出布尔函数理论探讨了分组密码算法S盒的密码学性质。我们将有限域上的一个线性分式变换表示成一个多输出布尔函数,并利用它生成一个新的S盒。利用多输出布尔函数理论和编程手段对所生成S盒进行密码特征分析,并将其与目前主流分组密码S盒的密码特征进行比较。第一章对本文背景做了简单介绍。第二章介绍了多输出布尔函数的相关理论。第三章介绍了分组密码中S盒的设计准则。第四章将有限域上的一个线性分式变换表示成一个多输出布尔函数,并利用它生成一个新的S盒。利用多输出布尔函数理论和代码编程的方式对S盒的密码特征进行分析,并将其与目前主流分组密码S盒的密码特征进行比较。