양자 컴퓨팅 발전하면 암호화 기술은 정말 무용지물이 될까? 양자내성암호 기술이 답이다.

양자컴퓨팅이 발전하면 현재 보안과 암호화폐의 근간을 이루는 암호화 기술이 무용지물이 될 수 있다는 경고가 나왔다.

 

비즈니스 인사이더는 19일(현지시간) 아서 허먼 허드슨연구소 양자동맹 이니셔티브 이사와 라스트웰 칼 홈크비스트 CEO와의 인터뷰를 통해 트럼프 정부가 추진하는 암호 화폐 계획에 대한 경고를 날렸다.

 

 

 

구글이 개발한 양자 컴퓨팅 칩 '윌로우'의 작동원리를 그린 일러스트 / 제미나이

 

 

암호화폐는 블록체인의 퍼블릭 키 암호화 기술 덕분에 안전한 것으로 알려져 있다. 그러나 최근 양자 컴퓨팅이 급격하게 발전하며 암호화 기술이 언제까지 안전한 상태로 유지될지 확실하지 않다는 내용이다.

 

허먼 책임자는 “문제는 암호화폐뿐만 아니라 전체 금융 시장에 해킹 가능성이 생길 수 있다는 것”이라고 말했다. 그러니까 양자 컴퓨팅이 발전하면 암호화폐를 포함해 전 세계 금융 시장이 해킹 위험에 처할 것이라는 뜻이다. 모든 시스템이 해킹의 대상이 되는 것이니, 굳이 암호화폐의 보안에만 그치는 것은 아니라는 것.

 

 

 

물론 양자 컴퓨팅의 기술은 아직 초반 단계로, 상용화에 도달하려면 10년 이상 길게는 30년까지 걸릴 것으로 예측된다. 그러나 최근 구글이 ‘윌로우’와 같은 양자 컴퓨팅 칩을 통해 현재 슈퍼컴퓨터로 10조7000억년이 걸리는 계산을 5분 안에 수행할 수 있다고 밝히는 등 관련 기술이 빠르게 발전하고 있다.

 

특히 윌로우는 지난 30년 동안 미해결 과제이던 컴퓨팅 파워 확장 중 큐비트 동작 오류 수정을 해결, 본격적인 발전을 이끌 수 있다는 평가를 받는다. 이 때문에 양자 컴퓨팅에 대해 부정적인 입장을 밝힌 엔비디아조차 오는 3월 GTC에서 양자의 날 행사를 연다고 발표한 바 있다.

 

 

 

미국 국방부와 NATO 등 주요 정부 기관의 양자 고문으로 활동한 홈크비스트 CEO도 현재 양자 기술을 넘어 크고 완벽하게 작동하는 큐비트 장치를 만드는 데 얼마나 걸릴지는 불분명하다고 밝혔다. 하지만 점진적인 기술 안정화로 여러 가지 일이 가능해질 것으로 봤다.

 

 

 

그는 “문제는 양자 기술이 개인 정보를 저장할 때 사용하는 데이터 암호화 시스템을 깨뜨릴 수 있는 것”이라며 “그래서 우리는 모든 데이터베이스와 암호화 기술에 대해 다시 생각해 볼 필요가 있다”라고 지적했다.

 

 

 

 

즉, 개인 정보와 금융 정보 유출은 물론, 블록체인 기술, 심지어는 국가 안보 비밀까지 암호화된 데이터는 모두 노출될 수 있으며, 더욱 우려스러운 점은 양자 컴퓨터를 가진 사람이라면 누구나 조작이 가능하다는 점이라고 지적했다.

 

홈크비스트 CEO는 “우리는 암호화 기술이 매우 안전하다고 가정하기 때문에 대안이 없는 편”이라며 “일단 암호화의 층이 벗겨지기 시작하면 인터넷에 연결된 모든 것이 한꺼번에 문제가 될 가능성이 크다”라고 설명했다.

 

 

허먼 이사는 양자 컴퓨터를 통한 해킹은 흔적을 남기지 않고 컴퓨터 시스템 내부에서 작동할 수 있기 때문에 완벽하게 은밀한 상태로 진행될 수 있다고 설명했다. 즉, 악의적인 행위자는 발각될 위험 없이 엄청난 혼란을 야기할 수 있다는 말이다.

 

 

“일반적인 해커가 특정 시스템이나 은행에 침입해 해킹을 끝내고 다음 시스템으로 넘어가는 것과는 다른 상황”이라며 “한 시스템을 해킹하면 모든 시스템을 해킹한 셈이고, 거의 즉시 원하는 자산이나 돈을 훔칠 수 있다”라고 말했다.

 

 

이처럼 양자 컴퓨팅의 파괴력은 핵무기 못지않지만, 대부분은 위험성을 심각하게 받아들이지 않는다는 것이 문제라고 밝혔다.

 

 

“러시아나 중국과의 경쟁에서 양자 컴퓨터 경쟁은 중요한 요소이자 위협으로 인식돼야 한다”라며 “이런 문제 때문에라도 다른 국가보다 먼저 양자 컴퓨팅 기술을 달성해야 하는 것”이라고 말했다.

 

 

 

 

때문에 많은 학자들은 이러한 양자 컴퓨팅의 해킹 위협에 대비하기 위하여 양자내성암호 관련 기술을 발전시켜야 한다고 주장한다. 양자내성암호의 가장 중요한 특징은 양자컴퓨터의 공격에도 안전성을 유지한다는 점이다.

 

 

양자내성암호는 특정 수학적 문제를 기반으로 하며, 대표적인 예로 격자 기반 암호(Lattice-based cryptography), 코드 기반 암호(Code-based cryptography), 다변수 다항식 기반 암호(Multivariate polynomial cryptography), 해시 기반 암호(Hash-based cryptography) 등이 있다. 이들은 현재 양자컴퓨터의 알고리즘으로는 풀기 어렵다고 평가된다. 양자컴퓨터의 알고리즘은 양자컴퓨터의 프로그램이라고 생각하면 이해하기 쉽다.

 

 

 

또한 양자암호통신(양자키분배, Quantum Key Distribution, QKD)도 양자컴퓨팅에 대비하기 위한 하나의 방패로 여겨질 수 있다. QKD는 양자 역학의 원리를 이용해 전송되는 데이터의 도청을 무력화하는 기술로, 해커가 양자암호통신으로 전송되는 키를 도청하려 시도하면 그 즉시 이를 탐지해 해킹을 무력화하고 보안성을 강화한다.