In crittografia una rete a sostituzione e permutazione è un insieme di operazioni matematiche eseguite in sequenza su dei dati in ingresso. Viene utilizzata negli algoritmi crittografici e è alla base dell'algoritmo AES. La rete è composta da un insieme di S-box e P-box che effettuano le trasformazioni sui blocchi in ingresso. Spesso queste operazioni sono delle operazioni che possono essere implementate in modo efficiente in hardware come per esempio l'XOR. Le S-box sostituisco o trasformano secondo un opportuno schema i bit di ingresso generando i bit d'uscita, che vengono inviati al blocco successivo. Una buona S-box deve essere progettata in modo che la variazione di un solo bit in ingresso provochi la variazione della metà dei bit in uscita e, ogni bit d'uscita deve dipendere da tutti i bit in ingresso. Le P-box provvedono a permutare o a trasporre i bit in ingresso. In aggiunta ad ogni round (ciclo nella rete) i bit di ingresso vengono sommati alla chiave tipicamente con l'operatore XOR.