PART1. 디지털 개요

1. 정보보호 관리

1.  보안 기술

가. 개요

1. 0과 1로 이루어진 디지털 데이터를 인터넷으로 실시간으로 주고받는 사물인터넷과 4차 산업혁명 ~

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1차 산업혁명 영국 - 석탄. 증기

2차 산업혁영 석유, 전기 -> 근육을 전기의 힘으로 대체함.

3차 산업혁명 2000년대 초반, 인터넷/정보기술, 페북/아마존/네이버/구글 등등

4차 산업혁명 빅데이터, ai, metaverse -> 얘네 합친게 자율주행

근데 내가 통신 분야면 차세대 통신

양자 컴퓨터 분야면 양자 컴퓨터도, 반도체면 반도체로, 생명공학이면 생명공학... 

이것들을 아우르는 것들이 4차 산업이고, 

근데 이거뿐이겠지, 반도체, 전기차, 2차전지, 신재생, it, 바이오, 문화... 

그리고 4차 산업을 다 합친게 사이버 보안.

 

보안은 평소엔 모르다가 큰 사건이 나면 꺠달음. 

sk사건마냥 있는 줄도 몰랐는데 털리면 뼈져리게 느낌, 자율주행, 메타버스, 생명공학 등에서는 사람의 목숨을 다룸 

보안은 공기같은거임. 있을 땐 모름..

 

조금씩 쫌쫌따리 알아야함.

자율주행에 앉아있어 근데 해킹 당했네? 그럼 죽어야지;;

이때부턴 사이버 보안이 돈이 ㅊ털리는게 아니라 목숨과 직결됨.

 

미국에서 자율주행을 매우 투자중임. LA에서 뉴욕까지 1000km 직진 이런 글이 많음 ㅋㅋ

근데 운전하면 개 심심함.. 미친듯이 졸리다가 나중에는 헛것이 보이기 시작함, 계속 같은 배경이라 질림...

자율주행으로 이런 길은 자율주행하고, 도심에는 사람이 운전하자. 했는데, 테슬라가 ㄴㄴ 다 자율주행 ㅇㅇ 이러면서 진화함.

 

 

아날로그 vs 디지털 

보통 디지털이라고 대답함. 그럼 왜냐고 물어봄. 음질이 좋다 등 이야기 나오는데

디지털이 아날로그보다 좋은거 일단 하나있음. 

아날로그 전화기 -> 디지털 방식의 유선 전화기 

아날로그 전화기는 파동을 전기 신호로 바꿔서 구리선으로 보내는 방식임. 자연스러운 현상으로 작아진 파형만큼 노이즈가 커지고 멀리 가면 잡음이 심해져서 옛날 할머니들 전화할 때 소리지르는게 노이즈가 커지니까 출력을 키우는거임;;

근데 디지털 방식의 전화는 음질이 같음.

 

아날로그 방식에서 요거 혹시 뭕 알아요 전축

예전에는 카세트 테잎 복사 하는거 있었음. 반에 이거 갖고 있는 친구 있으면 복사해 달라고 함.

근데 두 세번 복사하면 음질 떨어짐. 아날로그는 복사하면 음질/화질이 떨어짐.

왜냐면 파형을 직접 복사하는거라 그럼. LP판도 파진 골이 바뀌면서 음질이 떨어짐. 

 

디지털이 뭔데? 

아날로그보다 디지털이 더 좋은건 다 알고 있음 왜?

 

-> 수정에 전기를 가하면 수정이 진동함. 1800년대에 어느 과학자가 수정에다가 전기를 가하면 아주 작은 펄스를 만들겠넹? 

아주 짧은 전기 신호인 펄스를 만들겠네?

-> 이게 수정 발진기임. 작은 수정편(16 MHz) 여기에 전기를 가하면 1초에 1.6메가 번씩 진동을 하면서 작은 펄스를 만들어냄 

이게 수정 발진기임. 뜯으면 작은 수정이 여기있음.

 

보통 전자기기 수명을 10년 정도 잡음. 다른 부분을 아무리 튼튼하게 해도 수정이 10년정도 지나면 작은 크랙이 생김. 그래서 수정이 닳아서 펄스가 규칙적으로 안나옴;; 

나이스키톤이랑 샤론이 1초에 아날로그 파형을 2비트 양자화함. 

두개의 비트로 나올 수 있는 경우의 수는 총 4개 (00. 01,10, 11) 이걸 네칸으로 자름. 그 다음에 파동을 갖다 붙임. 그리고 수정이 만든 작은 파동들이 생김.

첫번째는 01, 두번째는 00 .... 01 00 01 10 11 -> 0과 1로 이루어진 디지털 파동이 됨.

 이걸 0일때는 펄스가 없고, 1일 때는 펄스가 있넹? 

01000110이 됨 

 

전기 신호가 있음. 이걸 구리선을 통해 보내면 깎이면서 에너지가 흘러 내림. 

더 멀리가면 파형이 내려 앉겠지. 

근데 디지털 방식의 증폭기를 쓴다면, 어차피 0은 0이고 1은 1임 -> 그냥 파형을 만드는 거임.

 

이 아날로그(연속된 파형의) 0과 1로 이루어진 디지털로 바꿨어요.

이 디지털 신호를 구리선을 통해 멀리 보냄. 그럼 당연히 깎이겠지. 그래서 중간에 디지털 증폭기로 증폭을 해줘야함. 중간중간 디지털 증폭기로 증폭을 하는거임.

 

그걸 받아서 아날로그로 바꿔서 우리 귀에 들리게 함. 

그럼 대애충 비슷한 모양의 파형이 생기는데, 이걸 우리가 알아 듣는 것임. 

 

아날로그는 펄스를 만드는 걸 표본화라고 함.

그리고 이걸 양자화하는데, 양자화는 반올림을 버림; 수소점 잘라 버림.

-> 00은 아닌데, 00이라고 대충 자르고, 01도 01은 아니지 근데 그냥 자름.

그리고 이걸 부호화함.

01, 00, 01, 10, 11 이런식으로. 

 

그리고 이걸 수신측에서 복구함

01, 00, 01, 10, 11이렇게 하면 위의 빨간 선이 되고 이게 디지털화임. -> 이게 2비트 양자화

 

비트 하나로 표현할 수 있는 경우의 수는 0 또는 1임.

1bit: 2^1 → 2

2 bit: 2^2 → 4

...

7bit: 2^7 → 128: 

8bit: 2^8 → 256

 여담: 대문자+소문자+숫자+특수문자가 8비트로 쓸 수 있어서 1바이트가 8비트가 됨.

 

디지털 전화기가 7비트 양자화임. 칸 수가 128칸임. 소리가 정밀함. 샘플링주파수틑 8KHz 1초에 8천번을 튐. 한 번 튈 때마다 0000000~1111111의 데이터가 붙음.

 

참고.

bps = fs * n

속도 = 샘플링주파수*부호화bit수

       = 8KHz * 7bit

       = 56kbps

→ 참고로 56kbps는 모뎀의 기본 속도림, ADSL, VDSL의 속도임. 

 

CD: 16bit 양자화: 65,536칸

샘플링 주파수 44.1KHz(4만 4천 100번) 

이정도면 일반인 귀엔 똑같이 느껴짐. 근데 예민한 사람들은 오리지널과 디지털의 차이를 느낀다고는 함... 

 

결론

아날로그 방식보다 디지털 방식이 좋은게, 파형이 뭉개져도 증폭하면 똑같이 만들 수 있음. 그래서 원음과 복사본이 차이가 없음 

= 양날의 검 → 디지털 컨텐츠가 유출되면 똑같음. 카피 할 때 마다 데이터가 연화가 되거나 문장이 바뀔 걱정 안함 →디지털 방식이기 때문에

디지털 방식: 원본과 복사본 = 똑같음

아날로그는 차이가 있음. 

 

사진은? 

각각의 픽셀에 1칸은 0.000001볼트, 두번째 칸은 0.000000002볼트 이렇게 전압(Voltage, 볼티지)을 바꾸는게 CMOS임.

그럼 동영상은? 

MPEG를 이용함.

얘를 1초에 40프레임을 쫙 찍고 붙이면 동영상이 되는건데, 너무 데이터의 크기가 커지니까 이걸 압축해야함. 

예를들어 하늘에 비행기가 지나감 → 움직이는 비행기만 압축함.  → 디코더가 산과 집을 하나의 오브젝트로 놓고 실행시킬 때 지가 알아서 이미지를 붙여넣기 함.