В дисертаційній роботі розроблена методика побудування підстановочних конструкцій (S-блоків) блокових шифрів з покращеними криптографічними показниками. Знаходить свій подальший розвиток метод відбору випадкових підстановок на основі уточнення комбінаторних показників випадковості (інверсії, зростань та циклів), а також розробляються ще два методи, основані на критеріях, що пов'язані з оцінкою близькості емпіричних законів розподілу переходів таблиць XOR різниць та зміщень таблиць лінійних апроксимацій теоретичним розподілам. Теоретично і експериментально показано, що можна будувати підстановки, що мають показники випадковості з самими жорсткими критеріями відбору (котрі збігаються з теоретичними значеннями).
Запропоновані конкретні підстановочні конструкції для застосування в перспек- тивних шифрах. Підтверджена ефективність підстановок нового типу шляхом дослідження впливу на результуючі показники стійкості до атак диференціального крипоаналізу (максимальні значення повного диференціалу) зменшених моделей ряду сучасних шифрів.