TUTOR 리덕토의 배움세상

약 3주 만에 올리는 이번 씹정세 시간 대망의 주인공은 바로 웹페이지이다.

여러분들이 보는 네이버나 다음, 심지어 이 홈페이지까지도, 어떻게 만들어지고 우리들에게 보이는지, 궁금하지 않은가? 오늘 씹정세 시간을 통해서 궁금증을 조금이나마 해소해보자

웹페이지 뜯어보기

예시로 필자의 블로그도 웹페이지이니, 뜯어보도록 하자. [F12]를 눌러 웹페이지의 [개발자 도구]를 켜보자(크롬을 기준으로 설명한다.) 개발자 도구는 웹을 뜯어보기 위한 도구라고만 여겨주면 된다.

[Elemets] 탭을 연 상태로 제목에 마우스 커서를 올리고 [Ctrl] + [Shift] + [C]를 눌러 제목이 쓰여진곳을 [Elements]에서 보자. 그곳을 더블클릭해서 원하는 글자로 변경해보자.

"호에엥 이거 그럼 다른 사람도 바뀐걸로 보이는 거 아닌가요??" 걱정 마시라 필자의 블로그 동시접속자는 감격스럽게도 봐주시고 계신 당신 말고는 없다. 제대로된 설명은 글을 끝까지 읽어보자

아하! 우리가 보고 있는 페이지는 사실 엄청 엄청 긴 코드로 이루어져 있다는 것을 알 수 있다. 그럼 사진은? 사진도 코드로 이루어져 있을까? 필자의 블로그 로고 사진 위에 커서를 올리고 [Ctrl] + [Shift] + [C]로 찾으면 다음과 같은 코드가 작성되어있다.

이곳의 data-src는 이 이미지가 있는 위치이다. 복사해서 크롬탭으로 접속해보면 이미지를 확인할 수 있다.

페이지는 어디에 있을까?

웹페이지가 코드로 이루어져있는 것은 알았다.

"엫 그러면 웹 개발자는 이걸 모든 페이지에 모두 다 손으로 코딩하는 건가요??"

그럴 리가 우리가 보는 물론 우리가 확인했던 [Elements]에서의 웹페이지는 하나의 긴 코드 문이었지만, 실제로는 많은 코드들의 종합체로 이루어져 있는 것이 웹페이지이다. 이번에는 개발자 도구의 [Network]로 가보자, [F5]로 새로고침을 하면 표에 많은 양의 데이터가 추가될 것이다.

[Type] 열을 보면 document, script, stylesheet, font, png 등 엄청 엄청 많은 형식들의 데이터가 있다. 이것은 우리가 tistory라는 서버에 요청을 한 데이터로 "tistory는 이 데이터를 가지고 있다가" 사용자들에 요청에 맞추어 복사하여 보내주고, 우리가 보고있는 웹페이지를 만드는 것이다. 즉 개발자가 다 고치는 것이 아니라, 이미 만들어진 코드와 코드 서로의 상호작용으로 생성되는 것이다. (결국 한 번은 다 만들어야 되는 거 아닌가요??... 닥 X라)

웹페이지의 동작

지난 시간 네트워크 기본 씹정세를 읽고 온 사람이라면 프로토콜이라는 용어를 알고 있을 것이다. 모르면 아래를 읽고 오도록

2021.05.06 - [정보보안-이론/씹정세] - [씹정세] 네트워크가 머에여? - 네트워크의 기본

프로토콜 중에 HTTP라는 프로토콜이 있다. 컴퓨터끼리 HTTP라는 프로토콜로 통신을 하는 경우 모든 것은 웹에 관련된 데이터 요청과 응답으로 생각을 하면 된다. tistory 뿐만 아니라 서버에 웹페이지와 관련된 요청을 할 때는 이 HTTP라는 프로토콜을 사용한다. 위에서 확인한 많은 데이터들도 이 HTTP로 요청되고, HTTP로 응답받은 것으로 이미 응답을 받은 데이터이기 때문에, [웹페이지 뜯어보기]에서 문자열을 변경해도 자신의 PC에서만 변경이 되는 것이다.

* HTTP만을 보고 웹프로토콜의 모든것이라고 생각한다면 의심받을 수도 있다 자세한 내용은 下편에 계속.(북한에서 오셨어요?)

이번 시간을 통해 우리는 웹페이지가 어떻게 만들어지는지, 또한 어떻게 구성되는지를 간단하게 정말 간단하게 알 수 있었다. 다음 시간은 이 웹페이지를 이루는 구성요소들에 대해서 조금 더 알아보자

사람은 혼자서 살아갈 수 없다.

필연적으로 우리는 살아가며 많은 인연을 만나고, 또 많은 인연과 헤어진다. 컴퓨터의 세상에서도 컴퓨터 혼자서 살아가는 것보다는 다른 컴퓨터와 협업하며 살아가는 것이 당연히 이득이다. 어떤 문제를 해결하는 데 있어서 한 사람이 걸리는 시간이 1시간이라면 두 명이 머리를 맞대면 30분 만에 해결하듯이, 컴퓨터도 컴퓨터들과 소통을 하면서 비약적인 성능 향상을 도모할 수 있다.

이번 씹정세시간에는 컴퓨터 사이에서의 연결을 의미하는 네트워크의 기본을 알아보자.

네트워크의 정의와 기본 용어

컴퓨터 네트워크(computer network) 또는 컴퓨터망(문화어: 컴퓨터망)은 노드들이 자원을 공유할 수 있게 하는 디지털 전기통신망의 하나이다. 즉, 분산되어 있는 컴퓨터를 통신망으로 연결한 것을 말한다.

- 출처 : 위키백과  https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0_%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC

즉 네트워크는 서로 다른 컴퓨터 단말기들이 연결되어 있는 형태와 그 모든 것들을 의미한다.

사람을 컴퓨터라고 생각하고 다음의 대조를 해보면 이해가 조금 더 쉬울 거 같다.

위의 사진은 철수와 영희의 대화 장면이다. 이 그림에서 

"철수"는 "영희"에게 "한국말"로 "대화"를 걸고 있다.

자연스럽게 이루어지고 직관적으로 보이는 이 대화에 컴퓨터 통신의 용어를 이해할 수 있는 기초가 들어있다. 우선 "철수"와 "영희"는 서로를 식별할 수 있는 이름으로 부르고 있다. 이를 컴퓨터 세상에서는 "주소"라고 칭한다. 또한 이 둘은 "한국말"을 사용해서 대화를 이어가고 있다. 만약 철수가 "한국말"로 대화를 거는데 영희가 "러시아어"를 사용한다면 둘의 소통은 불편을 격을 것이다. 이렇게 서로 어떻게 대화할지를 규정한 것을 컴퓨터세상에서는 "프로토콜"이라고 칭한다. 이들의 "대화"는 메시지를 담고 서로에게 전달된다. 마치 쿠팡 택배 같은 느낌인데, 컴퓨터에는 이렇게 전달되는 데이터 그 자체를 "패킷"이라고 칭한다.

• 용어① 주소 : 컴퓨터를 식별할 수 있는 일련의 정보(EX : IPv4, v6, MAC address, DNS 설정된 별칭 등)
• 용어② 프로토콜 : 네트워크에서의 일련의 통신규약
• 용어③ 패킷 : 네트워크에서 데이터의 전송 단위

네트워크의 시작

어떤 것이던 필요에 의해서 만들어지게 된다. 조지 스티비츠라는 사람이 1940년 전신기(누르면 비트가 발생하는 장치이다.)를 사용해서 뉴욕까지 명령어를 보내는 것이 처음으로 여겨지며, 현대의 네트워크라는 개념의 전신은 1960년대 미국의 국방부가 만든 ARPANET로 여겨지고 있다. 여크시 천조국이다.

이번 시간에는 네트워크의 기본 용어와 네트워크의 역사에 대해서 간략하게 알아보았다. 아직 어려운 내용은 하나도 없으니, 복습하며 면학을 마무리 하자

* 본 포스팅은 전 포스팅을 읽고 오면 더 좋습니다! *

기술이 비약적으로 발전함에 따라 자료의 크기도 어마어마 해지고 있다. 우리도 너무 옛날 자료만 봐왔으니까 채신 기술 키워드 하나 보고 가자. 이름하여 "빅데이터", 빅데이터는 다음 3가지를 특징으로 한다.(흔히 3V라고 한다.)

• Volume : 엄청난 자료의 양
• Velocity : 엄청난 데이터의 입출력 속도
• Variety : 엄청난 타입의 자료들

그 중 오늘 포스팅과 관련된 Volume은 특히 테라 단위를 넘어 페타바이트를 넘나드는 수준으로 엄청난 속도의 데이터 펌핑이 트렌드로 떠오르고 있다.

씹정세 3번째 시간, 이렇게 커다란 정보들로 발전하기까지 조그마한 비트 하나에서 시작된 그 한걸음부터 오늘은 컴퓨터에서의 정보의 단위를 알아보자.

SI 단위

공학적으로 단위를 표현하는 방법은 SI접두어 표기법을 따른다. SI는 국제단위계라는 전 세계에서 표준화된 단위를 말한다. 기본단위인 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd)를 쓰고, 크기를 쉽게 표현하기 쉽도록 다음과 같은 접두어를 붙인다.

즉 우리가 사용하는 bit(정보의 단위)로 이야기하면 다음과 같다.

1 Tbit = 10^3 Gbit = 10^6 Mbit = 10^9 Kbit = 10^12bit = 1000000000000bit

작살난다.

bit와 byte

정보의 크기를 표현하기에 bit는 너무나도 작은 단위이다. 따라서 bit를 2의 3 제곱으로 묶은 byte라는 단위가 통상적으로 많이 사용된다.(둘 다 앞글자가 b라, bit는 소문자 b로, byte는 대문자 B로 줄여 부른다.)

흔히 3 테라  하드, 2기가 USB 라는건 3 테라"바이트"를 의미하고, 2기가"바이트" USB를 의미한다. 여기서 다음과 같은 재미있는 문제가 발생한다.

* 어? 다X소 사장님! 1TB 하드디스크를 샀는데, 연결하면 931GB라고 인식이 돼요!(ㅅㅂ 환불해야 하나요?)

이는 2^10=1024인점에서 오류가 발생한다. 2의 10 제곱은 당연하게도 1024이다. 또한 이진법이 사용되는 전자 세상에서는 당연히 이진수 단위로 정보를 끊어 표현하는 게 정확하고 당연스러운 행위이다. 따라서 먼 옛날 선조들께선 2^10인 1024를 1000으로, 10^3으로 대충 유사 값으로 계산을 한 거다!!!!

이게 정보가 작은 이전에는 상관이 없었는데, 정보가 기가, 테라 단위로 올라가다 보니 1000/1024인 약 0.97배만큼 차이가 나기 시작한 것이다!(다 X소 사장님이 비트를 밑장 뺀 게 아니라는 말이다.)

이를 해결하기 위해서 GB가 아닌 GiB를 중첩 표기하는 등 노력은 이어지고 있다.

이번 씹정세 시간에는 SI표기법과 bit, byte표기법을 알아보았다. 엄청나게 빠른 속도로 컴퓨터 전문가에 가까워지고 있는 여러분들을 칭찬하며, 필자는 다음 씹정세에서 기다리겠다. 

정보에 바다라는 표현에 걸맞게 자료들은 인터넷 세계와 우리들의 컴퓨터에 오늘도 유영중이다. 그런데 정보가 어떻게 표현되고 있길래  정확하게 어떻게 컴퓨터에 저장될 수 있는지 그러니까 그 "정보"라는 게 어떻게 표현되고 처리되는지 궁금하지 않은가? 이를 이해하면 우리의 컴퓨터와 죄 금 더 친해질 수 있을 것이다.

지난 씹정세 시간에 우리는 컴퓨터의 발전과 컴퓨터가 어떻게 구성되어 있는지를 알아보았다. 이번 포스팅을 통해서는 컴퓨터에 자료가 저장되는 구조와 그 원리를 알아보도록 하자. 

대리님 자료 이메일로 보냈어요! 자료 저장해 주세요!

* [붙임]자료_최종_진짜_최종_긴박_급함_견적서.docx

이진법

우리는 사람들과 이야기를 할 때 한국말을 쓰고, 숫자를 표현하기 위해 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 조합을 이용해서 이야기를 한다.(예를 들면 삼백칠십구는 3, 7, 9이다. 이-지하다.) 이를 10개의 문자로 표현하는 "십진법"이라고 한다.

그런데 우리 컴퓨터는 이 10개의 문자를 받아들일 수 있는 감수성을 가지고 있지 않다. 무뚝뚝한 우리 컴퓨터는 오로지 전기가 들어오면 1, 들어오지 않으면 0만을 감지한다. 숫자를 두 가지만 쓰기에 이를 "이진법"이라고 한다.

아쉽게도 우리의 컴퓨터는 똑똑한 척을 하는 장비가 맞는 표현 같다. 

이진법을 사용하는 방법을 간단하게 알아보자 우선 십진법의 계산을 조금 파고 들 필요가 있어 보인다.(알고 10을 2로 바꾸어 주면 되니까)

위의 식은 우리가 자주 아는 십진수인 379를 분해한 것이다. 일의 자리인 9부터 백의 자리인 3까지 가중치(십)가 제곱으로 증가하며 더해진다. 위처럼 이 진수인 101110을 표현해보자

십진수와 같은 원리로 계산하면 46이다. 쉽지 않은가

이진수 압축 

위의 379와 101110의 예시를 바라보면 어떤 생각이 드는가? 맞다 이진수는 사람이 읽기에 직관적이지 못하고, 수의 표현이 엄청 길어진다는 특징이 있다. (십진수 123456789는 이진수로 111010110111100110100010101이다.) 

그래서 컴퓨터를 이해할 때 이진수를 사람이 읽기보다 쉽게 2의 제곱수로 압축해서 표현한다.(ex : 4, 8, 16 등 실제로 4진수는 잘 안쓰의고, 32진수도 안 쓰인다. 이유는 뒤에서) 다음은 수의 예시이다.

이진수(binary) : 10('0b1010'), 50('0b110010'), 100('0b1100100'), 표현 가능한 문자가 0과 1밖에 없다.(2 미만)

팔 진수(octet) : 10('0o12'), 50('0o62'), 100('0o144') 표현 가능한 문자는 0~7이다.(8 미만)

십육 진수(hex) : 10('0xa'), 50('0x32'), 100('0x64') 표현 가능한 문자는 0~9 10개와 A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15) 

진수들 앞에 붙은 0b, 0o, 0x는 뒤에 수가 각각 이진수, 팔 진수, 십육진수임을 표현한다. 십진수로 0d(decimal)이 있긴 한데, 생략한다. 32진수를 안쓰는 이유는 31개의 문자를 배정하면 그게 오히려 직관적이지 못하기 때문이다. 뭐 자료들이 엄청 방대해지면 안쓸건 또 뭐겠냐만은...)

위에를 보고 바로 알기는 어렵겠지만, 비트를 3개씩 묶어서 읽으면 팔진수, 4개씩 묶어서 읽으면 십육 진수가 된다.

자료의 표현

봉화를 알고 있는가? 꺼져있는 상태와 켜져 있는 상태를 보고 불이 켜진 수준에 따라 먼 거리에 정보를 전달하던 아주 오래된 통신방식이다. 봉화도 이진법으로 표현이 가능하다. 아래의 사진을 보자

위의 상황은 봉화가 꺼짐을(0), 봉화가 켜짐을(1)이라고 할 때 010110을 보고 퇴근시간을 파악하는 시나리오이다. 

실제 컴퓨터에 저장되는 자료도 위와 동일한 방법이다. 엄청 많은 0과 1을 나열하고 이를 기억하는 게 컴퓨터에 자료가 저장되는 원리이다. 이해를 위해서 아래의 주소에서 HxD를 다운로드하자

mh-nexus.de/en/hxd/

* HxD는 컴퓨터에 저장된 파일을 십육진 수로 보여주는 훌륭한 도구이다.

필자의 컴퓨터에 저장된 그림파일 퇴근. png를 HxD로 열어보겠다.(여러분도 자기 컴퓨터에 저장된 아무 파일이나 가져와 보자)

위에서 십육 진수 하나는 이진수 4개로 이루어져 있다고 설명했다. 다음의 엄청나게 많은 십육 진수를 확인할 수 있다. 보이는가 컴퓨터에 "정보"는 이런 식으로 저장되어 있는 것이다.

오늘은 씹정세 2번째 시간인 비트와 컴퓨터에 어떤 방식으로 "정보"가 저장되는지 돋보기로 알아보았다.  이 비트를 이야기하더라도 소주까고 날밤으로 이야기할 수 있다. 조금 더 자세한 정보는 앞으로의 포스팅을 기다려 주기를 바라며 오늘의 씹정세는 여기서 매듭짓겠다.

반갑다 IT개나리반 친구들

씹 정세의 첫 시간은 우리가 자주 사용하는 이 콤퓨타(Computer)라는 놈이다. 이제는 우리 생활에 없어서는 안 되는 소중한 친구이고, 과거에 이거 없이 어떻게 살았지 라는 생각까지 하게 해주는 이 컴퓨터라는 놈을 씹어 먹어 보도록 하자

컴퓨터의 정의

컴퓨터는 전자 회로를 이용하여 프로그램과 정보를 전자적 형태(electronic form)로 저장하고 빠르게 계산하고, 입력된 데이터를 정해진 프로그래밍에 따라 처리하고 정보로 출력하는 전자 기기(programmable machine)다

< 컴퓨터의 정의 : 위키백과 ko.wikipedia.org/wiki/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0 >

그렇다. 컴퓨터는 전자 회로를 이용한 저장, 계산, 처리, 출력을 해주는 전자 기기이다. 이 정의를 가진 요놈이 최근에는 빠지는곳이 없을 정도로 인기가 많은 그 컴퓨터다. 컴퓨터는 산업 / 예술 / 교육 등 사용되지 않는 곳을 찾아보기 힘들 정도로 대중화되어있고, 전문기관은 컴퓨터의 의존성이 높아지는 등 고도로 전문화되어있다. 그럼 이 대~단한 컴퓨터 누가 언제 만들었을까?

컴퓨터와 탄생

컴퓨터는 전쟁의 한복판에서 태어났다!

난세에는 훌륭한 영웅이 태어나는 법, 컴퓨터는 제2차 세계대전에 중 많은 도약을 이루었다. 기본적인 계산만을 도와주는 주판부터 최초의 전자식 컴퓨터로 여겨지는 앨런 튜링의 암호해독 컴퓨터 콜로서스까지 16세기와 19세기까지 비약적인 발전을 이룬 전자계산분야는 20세기를 지나 비약적인 발전을 이루었고, 기어이 우리에게 개인용 컴퓨터가 보급이 된다.

* 최초의 컴퓨터가 무엇인지를 정의하기는 어렵다. 16세기 주판을 이용함으로 계산 기관이 생겨났고, 17세기에는 연산의 능력을 가진 차 분기관과 개념적으로 오늘날의 컴퓨터와 유사한 해석 기관이 등장하였다. 이 포스팅에서는 전자적인 의미의 컴퓨터의 탄생을 컴퓨터의 탄생으로 보았다)

컴퓨터의 구성

컴퓨터 뭘로 만들어 졌길래 그렇게 대단한지 분리해보자. 크게 컴퓨터의 구성을 HW적인 부분과 SW적인 부분으로 분리할 수 있다. 

1. HardWare(하드웨어) : 컴퓨터의 물리적인 부품

2. SoftWare(소프트웨어) : 컴퓨터에 저장된 특정한 목적의 하나 또는 다수의 컴퓨터 프로그램

하드웨어라 하면 사람으로 쳐서 몸이다. 다음과 같은 구성을 보통 이야기한다.

① 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit) 

중앙 처리 장치는 컴퓨터를 통제하고 프로그램의 연산을 실행 / 처리 / 제어하는 제어장치이다. 우리가 실행하는 프로그램은 엄~청나 게 긴 명령어로 되어있다. 중앙 처리 장치는 이 명령어를 해석하고, 명령에 따라 작업을 실행한다.

② 기억 장치(Memory)

기억장치는 컴퓨터에서 데이터를 일시적으로 혹은 영구적으로 기억하기 위한 장치로 크게 주기억장치, 보조기억장치로 나뉜다. 주기억장치는 RAM같이 빠르지만 적은 용량을 가진 기억장치를, 보조기억장치는 HDD같이 느리지만, 많은 용량을 가진 기억장치를 의미한다. 

③ 입출력 장치(I/O Unit) 

입출력 장치는 컴퓨터에 정보를 입력하거나 컴퓨터에서 정보를 출력하기 위한 장치로 위 사진과 같은 마우스나 자주사용하는 키보드 등이 대표적인 입력장치이고, 프린터나 모니터가 대표적인 출력장치이다.

④ 시스템 버스(System Bus) 

버스는 데이터의 전송 통로이다. 지역과 지역을 연결하는 도로가 존재하듯 컴퓨터에서 중앙 처리 장치, 기억장치들과 연결되는 통로를 버스라고 부른다.

한편 소프트웨어는 다음과 으로 분류가 가능하다.

① 시스템 소프트웨어

시스템 소프트웨어는 컴퓨터를 작동하고 효율적으로 사용하기 위해서 사용자와의 대화를 도와주는 소프트웨어이다. 흔히 운영체제(OS, Operating System)나 프로그래밍 소프트웨어(C++, 베이식 등) 들이 시스템 소프트웨어로 이야기된다.

② 응용 소프트웨어

특정한 목적을 달성하기 위한 프로그램으로 알려져 있다. 단순히 시스템 소프트웨어를 제외한 모든 소프트웨어는 응용소프트웨어라고 알아가면 좋을 거 같다.

컴퓨터의 사용

컴퓨터라고 생각해서 여러분 앞에 있을 법한 개인용 컴퓨터(PC, Personnal Computer)만 생각하면 큰 오산이다. 오늘날의 컴퓨터는 그 목적 / 규모 / 능력 / 운영체제에 따라 매우 상세화 되며, 당장 우리가 쥐고 있는 휴대전화도 컴퓨터의 일종이다. 

너무 많은 내용이 담기면 머리 아프니 차근차근 알아가는 걸로 하자 첫술에 배부를 수는 없는 법이니 간단하게 알아본 오늘의 지식을 점차 업그레이드한다는 느낌으로 가면 좋을 거 같다.

오늘 배운 것을 그림으로 정리하면 다음과 같다. 어떤가 멀게만 느껴지던 컴퓨터가 조금 가깝게 느껴지는가? 이제 다음으로는 컴퓨터의 각 장치가 어떻게 동작하는지를 알아보도록 하자 

[씹 정세]에 오신 여러분들을 환영한다.

필자는 우리나라의 정보보안 수준이 올라가기를 바란다. 기술의 발전과 함께 떠오르는 여러 가지 사이버 위협은 늘 우리의 곁을 지키고 있다. IT강국이라는 명성에 어울리게 우리나라 사람들은 높은 수준의 IT윤리의식과 기본적인 정보보안 지식이 함양되어야 한다고 역설한다. [씹 정세]는 우리나라의 높은 수준의 정보보안이라는 원대한 목표에 작게나마 보탬이 되었으면 하는 바람으로 연재하는 포스팅이 될 것이다.

TO WHOM

누구나! 그러나 정보보안에 관심있는 사람보다는 아예 컴퓨터를 모르는, 정보보안을 처음 아는 사람이 읽어주었으면 한다.

FOR WHAT

 적어도 우리가 사용하는 IT기기들에 높은 이해를 가질 수 있을 것이고, 나자신이 IT 환경에서 안전한 상황인지 불안전한 상황인지 알 수 있을 것이다. 적어도  더 이상 컴퓨터에 파란 화면이 들어왔다고 두려워하지 않아도 될 것이고, 네 XX에서 계정 도용이 왔다고 두려워할 필요는 없어질 것이다.

그럼 잘부탁드리겠습니다.