우리가 쓰는 'A'는 어떻게 컴퓨터에 저장될까?
우리가 키보드에서 A를 눌렀을 때, 컴퓨터는 화면에 A를 띄우기까지 어떤 일이 일어날까?
단순해 보이는 문자 하나에 사실 컴퓨터 과학의 기초적인 비밀이 숨어 있다.
컴퓨터는 문자를 숫자로 본다
컴퓨터는 글자를 그대로 이해하지 못한다. 모든 것을 숫자로 저장하고 처리하기 때문이다.
그래서 모든 문자에는 숫자 번호가 매겨져 있어야 한다.
이 번호 매기기 방식을 바로 문자 인코딩(Encoding)이라고 부른다.
가장 대표적인 문자 인코딩 방식이 바로 아스키(ASCII) 코드다.
아스키(ASCII) 코드란?
아스키 코드는 컴퓨터 초창기에 만들어진 문자 표현 방식으로,
딱 128개의 문자에 각각 번호를 붙였다.
| A | 65 | 1000001 |
| B | 66 | 1000010 |
| a | 97 | 1100001 |
| 0 | 48 | 0110000 |
이렇게 문자 A는 숫자 65로 바뀌고, 이 숫자가 2진수로 변환되어 컴퓨터에 저장된다.
이 과정을 인코딩(Encoding)이라고 부르며,
반대로 숫자 65를 다시 문자 A로 되돌리는 건 디코딩(Decoding)이라고 한다.
그런데 왜 7비트만 쓸까?
아스키는 총 128개의 문자만 표현한다.
2의 7제곱이 128이기 때문에, 7비트만으로도 충분히 표현 가능하다.
하지만 컴퓨터에서 데이터는 보통 8비트(1바이트) 단위로 저장된다.
그렇다면 남는 1비트는?
패리티 비트로 오류를 잡는다
이 남는 1비트를 그냥 두지 않고, 전송 중 오류가 났는지 감지하기 위해 사용한다.
이걸 패리티 비트(parity bit)고 부른다.
예를 들어 짝수 패리티(Even Parity) 방식에서는,
7비트 안에 1이 홀수 개 있다면
패리티 비트를 1로 만들어서 전체 1의 개수가 짝수가 되도록 만든다.
| 1000001 (A) | 2개 | 0 | 01000001 |
| 1000010 (B) | 2개 | 0 | 01000010 |
| 1000011 (C) | 3개 | 1 | 11000011 |
이렇게 전송된 데이터를 수신 측에서 확인해서,
1의 개수가 짝수가 아니면 "무언가 잘못됐다"고 판단할 수 있음
하지만 완벽하진 않다
패리티 비트는 1개의 비트가 틀렸을 때만 감지 가능하다.
만약 두 개 이상의 비트가 동시에 잘못되면 감지하지 못한다.
즉, 단순한 오류 감지는 가능하지만 완전한 보장은 아니다.
그래서 이후에는 더 정교한 방식인 해밍 코드, CRC 등이 등장하게 된다.
이런 내용, 왜 배워야 할까?
우리가 사용하는 모든 문자, 모든 메시지는 결국 숫자로 바뀌고,
그 숫자들이 안전하게 오가도록 컴퓨터는 많은 장치를 마련해왔다.
프로그래머로 일한다면, 또는 시스템 설계나 보안을 다룬다면
이런 기초적인 '문자 표현 방식' 하나하나가
곧 버그 방지나 성능 최적화에 직접적인 영향을 미치게 된다.
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