1. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

2. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

3. 실험 후에는 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

◎ 미리생각해보기

우리의 생활과 밀접하게 연관된 암호! 암호는 어떻게 사용하기 시작했을까요?

수천 년 인류의 역사 속에서 많은 왕과 장군들은 나라를 다스리고 군대를 움직이기 위해 효율적인 통신 수단에 의존해 왔습니다. 하지만 이러한 통신 내용이 적의 손에 들어가지 않을까 늘 우려했습니다. 적이 중요한 정보를 가로챌 수 있다는 위협이 암호를 만들게 된 원동력이 되었습니다. 따라서 각 나라는 가장 안전하고 풀릴 수 없는 암호를 만들게 되고, 상대방은 암호를 해독하기 위해 애를 썼습니다. 암호는 이렇게 암호를 만드는 사람들과 이를 해독하려는 사람들이 벌여온 전쟁의 역사라고 할 수 있습니다. 지성을 무기로 한 이 경쟁은 때로 역사에 극적인 영향을 미치며 그 경로를 바꿔놓기도 했습니다.

암호 기술의 발전 역사는 흔히 두 번의 큰 전환점을 기준으로 고대 암호, 근대 암호, 현대 암호의 세 단계로 구분합니다. 고대부터 1,2차 세계 대전 이전까지 사용된 초보적인 암호 기술들을 고대 암호라고 하며, 그 이후부터 1970년대까지 복잡한 기계 장치와 전자 장치들을 이용한 암호 기술들을 근대 암호, 컴퓨터가 개발된 1970년대 이후부터 컴퓨터를 이용하는 암호 기술들을 현대 암호라고 부릅니다.

◎ 실험 전 주의사항!

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

도안이 구겨지거나 찢어지지 않도록 주의합니다.

4-1. 먼저 열쇠몸통 기둥(1번)을 붙여주세요. 붙인 기둥 도안을 열쇠몸통 도안에 끼우고 붙여주세요. 이 때, 기둥 도안과 몸통 도안이 서로 붙는 면의 번호를 확인해서 끼워야 합니다(2~7번).

1. 도안을 찢어지지 않게 뜯어주세요.	2. 접는선에 맞춰 도안을 접어 주세요.

4-2. 기둥을 끼운 열쇠몸통 도안의 나머지 부분을 번호에 맞게 붙여 주세요

(8~18번).

◎ 실험방법

3. 양면테이프를 붙이는 면의 크기에 맞춰 잘라 붙여주세요.

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

5-1. 자물쇠 기둥 도안을 자물쇠몸통 도안에 끼우고 붙여 주세요. 이 때, 기둥 도안과 몸통 도안이 서로 붙는 면의 번호를 확인해서 끼워야 합니다(19~23번)

.

6-1. 회전장치 1과 회전장치 2를 번호에 맞게 붙여 주세요(35~45번. 46~56

번).

5-2. 기둥을 끼운 자물쇠몸통 도안의 나머지 부분을 번호에 맞게 붙여 주세요

(24~34번).

6-2. 나만의 암호를 정하고, 회전장치 1과 회전장치 2의 열쇠암호 붙이는 자

리에 각각 붙여 주세요. 암호를 잊지 않도록 주의합니다. 열쇠암호를 뺀 나머

지 암호를 회전장치에 붙여 주세요.

7-1. 자물쇠몸통에 회전장치 1과 회전장치 2를 끼워 주세요. 자물쇠몸통에 적힌 A와 장치 1의 A가 서로 맞닿게, 장치 1의 B와 장치 2의 B가 서로 맞닿

맞닿게 끼워 주세요.

7-2. 자물쇠몸통 덮개판 도안의 C가 장치 2의 C와 맞닿게 끼우고, 자물쇠 몸통 기둥 도안의 57~59번을 덮개판에 붙여 주세요. 이 때, 서로 붙는 면의 번호가 같아야 합니다. 덮개판 도안을 접어서 붙여 주세요(60~62번).

8. 열쇠몸통 기둥에 양면테이프를 이용하여 우드락을 붙여주세요.

부모님이나, 형제 또는 친구에게 하고 싶은 말을 편지에 써서 열쇠몸통 기둥에

넣어 주세요.

9. 열쇠몸통 기둥을 회전장치가 끼워진 자물쇠 몸통에 끼우고, 열쇠가 빠지지

않도록 장치를 돌려 잠그어 주세요. 편지의 주인공에게 선물하러 가볼까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 내가 정한 비밀 암호가 아닌 다른 비밀 암호를 설정하면 크립텍스는 어떻게 될

까요?

→ 내가 정한 비밀 암호를 설정해야 크립텍스의 돌기(우드락)가 홈에 맞물려 열리게 되는데

그렇지 않을 경우 크립텍스의 돌기(우드락)가 홈에 맞물리지 않고 막혀 크립텍스가 열리       지 않습니다.

2. 내가 만든 크립텍스는 총 몇 가지 경우의 수가 존재할까요?

→ 크립텍스는 정육면체 두 개를 다이얼로 사용하기 때문에, 각 정육면체 당 6가지씩 총      36가지 경우의 수가 존재합니다.

◎ 원리이해

1.크립텍스란?

암호의 어원은 그리스어로 ‘비밀’이란 뜻을 가진 크립토스(Kryptos)로 알려져 있

습니다. 이것은 문서를 해독 불가능한 형태로 변형하거나 암호화된 문서를 원래의

해독 가능한 상태로 변환하기 위한 모든 수학적인 원리, 수단, 방법 등을 취급하

는 기술이나 과학을 말합니다. 크립텍스는 cryptology(암호학)+codex(서적의 원시

형태)를 조합한 단어이며 2003년 소설 <다 빈치 코드>에서 처음 등장했습니다.

주인공인 랭던 교수와 형사 소피는 목숨을 건 탈주중 이 크립텍스를 손에 넣지만

암호를 몰라 애를 태웁니다. 소피의 목숨을 구하기 위해 당장 암호를 풀어야 하는

정체절명의 위기에 몰리게 되고, 간신히 암호를 풀게 됩니다.

2. 확률로 알아보는 크립텍스

<다 빈치 코드>에 나오는 실제의 크립

텍스는 숫자 다이얼을 돌려 여는 자물

쇠와 같은 원리로, 한 다이얼에 A~Z 까

지 총 5 다이얼의 문자 쌍으로 암호문

이 구성되어 있습니다. 억지로 열려고     하면 종이를 녹 일 수 있는 액체가 결    국 내부의 종이를 녹여버리기 때문에 5    글자의 단어를 반드시 맞춰야 합니다.     랭던 교수가 간신히 풀어 낸 암호는      'APPLE' 이었습니다. 이 암호를 맞추기    위한 경우의 수를 살펴보면 다음과 같    습니다.

☆각 다이얼 마다 지정할 수 있는 알파벳 26자(A~Z)×26자×26자×26자×26자☆

계산하면 모든 경우의 수는 총 11,881,376가지이며, 암호를 맞출 확률은

0.000008416%입니다. 이는 어지간한 재간으로는 열 수 없는 상당히 안전한 금고

라고 볼 수 있습니다.

3. 현대 암호기법

현대 암호기법은 크게 ‘공개(비대칭)키방식’과 ‘비밀(대칭)키방식’으로 나뉩니다.

공개키는 키가 공개되어 있지만, 비대칭이라는 또 다른 이름처럼 숨겨진 다른 암호

가 존재하는 것입니다. 이 두 쌍의 키를 통해 특정 사람만이 풀 수 있는 암호문을

만들 수 있습니다. 은행이나 쇼핑몰 등 개인의 신분을 확인 받고자 할 때 사용하는

방식으로, 인증서가 누구에게 있던 간에 그 암호를 알지 못하는 사람은 확인할 수

없습니다. 키의 크기가 크기 때문에 복호화에 많은 시간이 걸리는 단점이 있습니다.

비밀키는 비밀리에 두 사람이 키를 공유하고 있다는 가정하에 이루어지는 암호기법

입니다. 두 사람이 사전에 키를 공유하고 있다는 가정이 필요하지만, 공개키에 비해 1000배 이상의 효율성을 지니고 있습니다.

학습목표

크립텍스를 만들어 보고,

그 원리에 대해 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

우리의 생활과 밀접하게 연관된 암호! 암호는 어떻게 사용하기 시작했을까요?

◎ 미리생각해보기

도안1 1장, 도안2 1장, 우드락 2개, 양면테이프

(직접 준비해 주세요- 가위)

◎ 실험준비물

1. 내가 정한 비밀 암호가 아닌 다른 비밀 암호를 설정하면 크립텍스는 어떻게 될

까요?

2. 내가 만든 크립텍스는 총 몇 가지 경우의 수가 존재할까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점