놀이로 풀어보는 암호 세상 Step 2 (별책부록포함)(별책부록1권포함)

컴퓨터 수백만 대로도 풀기 어렵다는 암호가 있다!

하지만 이러한 암호도 그 기본은 수학적· 과학적 원리다!

학교 선생님, 대학 교수, 영재교육원장 등 각계 전문가들이 추천한 바로 그 책!



암호를 공부하면 나도 수학 영재·과학 영재가 될 수 있다!

이 책은 암호의 기본 원리를 이해하고 다양한 종류의 암호 기법을 경험할 수 있도록 놀이 방식으로 구성하였다. 수학적 원리를 이용해 문제를 풀고 손으로 직접 만들어가면서 암호화 과정을 쉽게 재미있게 이해할 수 있다. 또한 각 장별로 암호 문제를 해결하면서 자연스럽게 사고력을 향상시킬 수 있다. 대표적으로 우리에게 비교적 많이 알려진 스테가노그래피, 시저 암호, 애너그램, 모스 암호 등을 비롯해 폴리비우스 암호, 스키테일 암호, 쌍자 암호, 공개키 암호, 난수 암호 등 총 20개의 암호를 알아볼 수 있다.



세기의 모험가이자 탐정으로 유명한 쉬프트 프라스에게 스페인의 국립 미술관으로부터 도난 사건을 해결해 달라는 전보가 도착했다.

"어떤 도둑이 미술관의 보안 시스템을 뚫고 피카소의 '우는 여자' 그림을 훔쳐서 달아났소. 그 도둑을 잡고 그림을 찾아줄 수 있는 사람은 프라스, 당신뿐이오!"

현장을 살펴본 프라스는 철통같은 미술관의 감시 시스템을 교묘하게 속이고 그림을 훔친 범인의 완벽한 솜씨에 놀랐다. 그리고 혹시라도 있을 수 있는 범행의 증거들을 찾기 위해 주변을 살펴보았다. 그림이 걸려 있던 벽면에 물감을 칠하자 글씨가 나타나기 시작했다. "Caesar & hand." 시저와 손이라는 글자가 나타났다. 이 도둑은 전 세계의 유명한 미술 작품만 훔친다는 '시저'였다. 시저가 사용한 방법은 바로 양초를 이용한 스테가노그래피였다. 시저는 훔친 그림 주변에 다음과 같은 메모를 남겼다.



시저의 편지: 이 글을 보고 있다면 그는 분명 명탐정 쉬프트 프라스일 것이다. 나의 다음 목표는 아래와 같다. 이것을 해결할 능력이 있다면 끝까지 나를 따라와 나의 범행을 막아 보아라!Prqd Olvd Lq Iudqfn나는 벌써 너로부터 오른쪽으로 세 자리 이상 멀어져 있다 .................................(중략)



흥미로운 이야기를 통해 배우는 암호의 원리!

암호는 풀기 어렵다는 고정관념을 깨기 위해 저자들은 흥미로운 이야기를 선택했다. 암호의 원리만을 나열하는 것이 아니라 재미있는 이야기 속에 암호의 원리, 역사, 개념 등을 담았다. 이 이야기들은 우리에게 친숙한 인물들을 이용해서 저자들이 직접 창작한 내용이다. 인류 암호의 역사에서 가장 오래되었다고 볼 수 있는 '스테가노그래피'는 장금이가 백반과 식초, 달걀을 이용해 임금의 목숨을 구한 스토리로 그 원리를 설명하였다. 또한 일제 강점기 시절 일본인의 눈을 피해 친일파를 세상에 폭로하는 비석을 세우기 위해 고군분투한 독립투사들의 이야기를 빌어 '단일치환 암호'를 설명하였다. 실존 인물로 유명한 스파이 '마타하리의 악보 암호'를 살펴보고 영화 속에서 많이 등장하는 '모스 암호'에 대해서도 공부할 수 있다. 그리고 페루의 마추픽추에서 제퍼슨 박사와 토머스가 '제퍼슨 디스크 암호'를 풀어서 전설 속에서만 존재하던 바닷속의 아틀란티스 섬을 찾아가기도 한다. 최근 연구가 활발하게 진행 중인 동식물 유전자 변형 및 조작 원리를 통해 'DES 암호'를 설명하고, 미지의 행성을 찾아 떠나는 인류의 우주여행을 소재로 'RSA 암호'를 알아본다.



암호를 공부하면 수학·과학 성적도 UP! 논리력·창의력도 UP!

암호학은 수학, 과학 분야와 연결되어 있다. 그래서 이 책에서는 암호의 원리와 연관된 수학, 과학적 개념을 친절하게 설명하고 있다. '놀이로 해결하기' 코너를 통해서 암호와 관련된 놀이를 하고 '원리 알아보기'를 이용해 암호의 역사 및 원리를 이해한다. 또 '생각 키우기' 코너에서는 이 암호와 관련된 수학·과학 문제들을 풀어본다. 그 문제를 모두 풀어본 학생들은 좀 더 심화 과정의 문제까지 접할 수 있다. 그리고 암호를 공부하면서 얻을 수 있는 논리적 사고와 창의적 사고는 수학이나 과학 등 다른 교과목을 공부하는 데에도 좋은 밑거름이 된다. 그런 면에서 이 책에 소개된 20개의 암호와 그 원리는 서로 다른 방면에서 학생들의 사고력을 키워줄 것이다. 또한 암호학은 정보 과학의 중요한 영역이기도 하기 때문에 현직 영재 교육 담당 교사 및 관련 학과 교수, 관련 부처에서 추천해 주었다



부록을 따로 만들어 놀이 도구를 첨부!

학생들이 암호의 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 부록에 놀이 도구를 첨부했다. 만지고 조작하고 문제를 해결하는 놀이의 과정에서 알게 되는 지식은 머릿속에 오래 남게 되고 다른 분야에도 활용할 수 있는 강력한 힘을 갖는다. 또한 놀이 도구를 만들 때는 직접 뜯어서 사용할 수 있도록 만들었다. 그리고 스티커, 놀이용 알파벳 카드, 색깔 카드, 놀이용 원판 등 다양한 도구들을 개발하여 여러 가지 활동을 할 수 있도록 하였다.



이 책에서는 어려운 암호를 다양한 방법으로 설명해서 학생들의 이해를 돕고 있다.

ㆍ 문제 상황 이야기: 우리에게 친숙하고 재미있는 이야기를 들려준다. 이 이야기 속에 수수께끼가 들어 있다. 이 이야기의 마지막 부분에 나오는 암호문을 풀어야 한다. 이 이야기 다음에 나오는 내용을 따라가다 보면 암호문을 풀 수 있는 방법을 알게 된다.

ㆍ놀이로 해결하기: 암호 풀기와 관련된 재미있는 활동이다. 여기에서 제시한 방법을 따라 혼자서 또는 친구들과 재미있게 놀이를 할 수 있다. 놀이를 하면서 어떤 원리가 숨어 있는지 생각해볼 수 있다.

ㆍ원리 알아보기: 이 코너에 있는 암호 원리의 설명을 읽으면 이야기 속의 주인공이 어떤 암호를 사용했는지 알 수 있다.

ㆍ재미있는 이야기: 본문에 나오는 암호는 누가 만들었고 어떻게 만들어졌으며 언제 어떻게 사용되었는지 알려준다. 재미있는 이야기를 읽으면서 역사 공부도 하고 암호학에 대한 궁금증도 풀 수 있다.

ㆍ생각 키우기: 본문에서 소개한 암호의 원리를 공부하고 이와 관련된 문제들을 풀 수 있다. 이 문제들을 풀어보면 생각이 쑥쑥 자라난다. 하단에 정답도 있어서 바로 확인할 수 있다.

11. 사랑의 세레나데 - 마타하리 암호

12. 뒤바뀐 왕자 - 궁녀 암호

13. 범인을 잡은 눈 - 모스 암호

14. 로마 왕자의 선물 - 쌍자 암호

15. 회전 구멍으로 본 세상 -회전 격자 암호

16. 다른 세계로 통하는 문 - 제퍼슨 디스크 암호

17. 수수께끼 암호 - 에니그마 암호

18. 정보국의 신 무기 - 공개키 암호

19. 반복 교환의 힘 - DES 암호

20. 두 개로 이루어진 우주 암호 - RSA 암호



부록: 손으로 만들 수 있는 암호 놀이 도구가 들어 있습니다.

한선관 저자 한선관은 경인교육대학교 컴퓨터교육과 교수. 미래인재연구소와 STEAM 교육센터를 설립하여, 현재 초중등 영재 학생들을 대상으로 STEAM 통합 연재 캠프를 비롯한 게임 중독 치료 캠프, 스크래치데이 행사를 진행하고 있다. 초등학생과 중학생을 미래 인재로 양성하기 위해 재미있는 정보기술 책을 저술하고 암호 관련 놀이도 개발했습니다. 계속해서 미래 인재를 위한 다양한 행사를 계획하고 있으며, 항상 인생을 행복하고 즐겁게 살기 위해 노력하고 있습니다.