分组密码是密码学的一个重要分支,它具有速度快、易于标准化和便于软硬件实现等特点,通常是信息与网络安全中实现数据加密、数字签名、认证及密钥管理的核心体制。而S盒是许多分组密码算法中的唯一非线性部件,因此,它的密码强度决定了整个分组密码算法的安全强度。本论文的内容主要包括以下几个方面：(1)首先介绍了S盒的研究基础和混沌基础理论,然后利用以Henon映射为基础构造的迭代结构设计出能优化8×8S盒的性能的搜索算法。由于8×8S盒相当于置换群,起着进行256元置换的作用,所以S盒的优化就相当于改变排序的来寻找最优值。首先设置了一个权衡非线性度和差分均匀度的加权公式来作为评价S盒性能的标准,之后通过Henon映射的连续迭代来产生两个伪随机数a和b,置换S盒所对应的排序序号为a和b的元素来得到新的S盒,并将新的S盒与之前的S盒进行对比,如果性能更好则取代之。循环上述步骤直到迭代次数达到最大。通过实验仿真,该算法能在一定程度上能改进8×8S盒的性能。(2)首先介绍了粒子群算法的理论基础。算法的两个最重要的部分是适应度函数的设置以及算法的学习策略。本文算法的适应度函数被设置为能权衡差分均匀度、非线性度以及雪崩性能这三个密码学特性的加权公式。由于常用的粒子群算法是在实数域上进行运算,而S盒的设计可以理解为不同排序的优化问题,因此对算法的学习策略进行一定程度的改变,而主要的改变是把算法中“粒子”的“速度”由欧氏几何向量变为由若干个“互换操作”构成的集合,互换操作指的是让序列中的两个元素交换位置。之后给出了完整流程算法并进行实验仿真。由于对S盒最重要的安全特性是非线性度和差分均匀度,所以实验仿真主要分析算法的各种参数对这两个安全特性的影响。最后和利用其它智能算法所设计的S盒进行各种性能的对比,发现利用粒子群算法所优化的S盒在总体性能上优于其它S盒。(3)最后总结本文,并且指出了S盒研究中存在的问题。