El problema de la generación de sustituciones no lineales (S-boxes) se investiga en muchos trabajos relacionados en criptografía de clave simétrica. En particular, la resistencia de los cifrados simétricos a la criptoanálisis lineal está directamente relacionada con la no linealidad de la sustitución. Además de ser altamente no lineales, las S-boxes deben ser aleatorias, es decir, no deben contener construcciones matemáticas ocultas que faciliten la criptoanálisis algebraica. La generación de tales sustituciones es un problema complejo de optimización combinatoria. Se utilizan algoritmos probabilísticos para resolverlo, por ejemplo, el algoritmo de recocido simulado, que se adapta bien a un espacio de búsqueda discreto. Proponemos una nueva función de costo basada en el cálculo del espectro de Walsh-Hadamard, e investigamos la eficiencia de búsqueda de las S-boxes utilizando un algoritmo de recocido simulado. Para este propósito, realizamos numerosos experimentos con diferentes parámetros de entrada: temperatura inicial, coeficiente de enfriamiento, número de bucles internos y externos. Como muestran los resultados de la investigación, aplicar la nueva función de costo permite la generación rápida de sustituciones no lineales. Para encontrar S-boxes bijectivas de 8 bits con no linealidad 104, necesitamos alrededor de 83,000 iteraciones. Al mismo tiempo, la probabilidad de encontrar el resultado objetivo es del 100%.