키 (Key)
2) 위의 방식을 한글에 적용하여 평문 ‘융합적 사고’를 전달해 봅시다
2. 폴리비우스의 암호
폴리비우스는 그리스 시대의 역사학자였고, 그는 체스판 형태의 암호표를 이용한 암호 시스템을 만들어 사용하였습니다.
[출처]
‘암호문과 암호 해독 프로그램을 만드는 소수와 소인수분해’ / 안재찬 저
① 아래의 [그림 1]과 같이 체스판 형태의 암호표를 만든다. 이때 철자 i, j는 하 나의 자리에 배치한다.
② 알파벳이 일정한 순서로 배열되어 있으므로 암호 해독이 쉽다. 암호표의 순서 를 “mobile phone"을 이용하여 [그림 2]와 같이 바꾼다.
행 열 1 2 3 4 5
1 a b c d e
2 f g h i / j k
3 l m n o p
4 q r s t u
5 v w x y z
[그림 1]
행 열 1 2 3 4 5
1 m o b i / j l
2 e p h n a
3 c d f g k
4 q r s t u
5 v w x y z
[그림 2]
③ 평문 “STEAM”을 [그림 2]를 이용하여 암호문으로 바꾼다. 예를 들어 S에 해 당하는 암호는 숫자 43이고, T에 해당하는 암호는 숫자 44이다.
(예) STEAM ⇨ 43 44 21 25 11
④ 암호문(43 44 21 25 11)을 전달한다.
⑤ [그림 2]를 이용하여 암호문을 해독한다.
사용자의 편의성 측면
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1) 위의 내용에서 암호화 과정과 복호화 과정을 설명해 봅시다.
2) 폴리비우스의 암호 방식과 줄리어스 시저의 암호 방식을 사용자의 편의성 측면 과 암호의 안전성 측면에서 비교해 봅시다.
■ (활동 4) : 스도쿠 게임을 활용한 비밀번호 입력 시스템 만들기!
1. 은행에서 현금 인출기를 인출할 때 4자리 숫자의 비밀번호를 이용합니다. 하지만 이런 방식은 보안에 매우 취약한 편입니다. 사용자의 정보를 알아내기 위한 공격 방법에는 어떤 것들이 있을지 생각해 봅시다.
2. 스도쿠 게임이란?
스도쿠는 숫자 퍼즐로, 가로 9칸, 세로 9칸 으로 이루어져 있는 표에 1부터 9까지의 숫 자를 채워 넣는 퍼즐이다. 게임 방법은 가로 와 세로 9칸씩 모두 81칸으로 이루어진 정사 각형의 가로줄과 세로줄에 각각 1에서 9까지 의 숫자를 한 번씩만 써서 채우는 것이다. 이 때 큰 정사각형(9행×9열)은 가로 · 세로 각 3 칸으로 모두 9칸인 작은 사각형(3행×3열) 9 개로 이루어져 있는데 그 9칸짜리 작은 사각 형 안에서도 1에서 9까지 숫자가 겹치지 않 아야 한다.
3. 스도쿠 게임을 활용한 비밀번호 입력시스템 이해하기
사용자가 가지고 있는 정보(기존의 비밀번호)를 스도쿠 게임판에 대입하여 새로운 임 시 비밀번호를 생성하여 사용하기 때문에 사용자는 자신의 고유 비밀번호를 노출시킬 필 요가 없다. 비밀번호 입력시스템을 사용 과정은 다음과 같다.
(가) 9행×9열의 스도쿠 게임판(총 9개 블록)이 화면에 표시된다.
(나) 블록 숫자가 사용자에게 제공된다. 이때 다른 사람이 알 수 없도록 고객 이름 으로 등록된 전화를 통해 음성 또는 문자로 알려준다.
(다) 본인의 암호(기존의 비밀번호)와 블록을 비교하여 교차로의 숫자 확인한다.
(라) 임시로 생성된 비밀번호(교차의 숫자)를 입력한다.
[블록]
9×9의 스도쿠게 임판은 3×3의 작은 영역 9개 로 이루어져 있 는데 이를 블록 이라고 한다.그 림에서 블록을 초록색 큰 숫자 로 표시하였다.
[스도쿠퍼즐]
수학자 펠겐하우 어와 자비스는 동일하지 않는 스도쿠 퍼즐을 구성할 수 있는 경우의 수가 5,472,730,538 개라고 하였다.
사용자의 편의성 측면
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암호의 안전성 측면
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문제점 개선 방안
비밀번호가 35인 경우
< 비밀번호 입력시스템 이용 예 >
① 블록 ‘2’와 ‘6’을 사용자에게 알려준다.
② 사용자의 비밀번호를 ‘35’라고 할 때 ∙ 블럭 2에서 숫자 ‘3’, 블럭 6에서 숫자 ‘5’
의 위치를 확인한다.
∙ 십자 형태의 교차로(초록색과 붉은색)가 서로 겹쳐지는 위치의 숫자를 확인한다.
③ 교차로가 겹쳐지는 위치의 숫자 ‘6’과 ‘9’
가 임시로 생성된 비밀번호이다.
④ 생성된 비밀번호 ‘69’를 입력한다.
위에서 설명한 ‘스도쿠 게임을 활용한 비밀번호 입력시스템’을 사용자의 편의성과 암호의 안전성 측면에 대해 자신의 생각을 정리해 봅시다.
5) ‘스도쿠 게임을 활용한 비밀번호 입력시스템’의 개선 방안에 대해 토론해 보고 개선된 입력시스템을 제안해 봅시다.
① 문제점과 개선 방안을 정리해 봅시다.
모둠명 ‘비밀번호 입력시스템’
아이디어의 핵심 안전성 편의성
② 개선된 ‘비밀번호 입력시스템’의 이용 설명서를 작성해 봅시다.
③ 모둠별로 발표한 ‘비밀번호 입력시스템’의 이용 설명서에 대해 정리해 봅시다.