'양자내성암호' 전환, 시간과의 싸움 작성일 03-17 126 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">"인터넷 암호 기술 더 이상 안전하지 않다"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="1dGQNJP3N1"> <p contents-hash="5d42fa6cc493c839a9befd7f597f14f0ce661378058d8fd3d1d850949102d8e0" dmcf-pid="tJHxjiQ0k5" dmcf-ptype="general">암호 기술은 늘 '암호를 만드는 사람'과 '암호를 푸는 사람' 사이의 끝없는 대결 속에서 발전해왔다. 더 강한 암호를 설계하면, 이를 깨려는 시도가 뒤따르고, 다시 그보다 강력한 암호가 등장하는 식이다. 이 치열한 공방 속에서, 최근 가장 뜨거운 화두가 되고 있는 것이 바로 '양자내성암호(Post-Quantum Cryptography·PQC)'다.</p> <div contents-hash="efbc314e829c1885bfec2e71944b105011bfcc0973d4ffe425431bc59979a9d9" dmcf-pid="FiXMAnxpjZ" dmcf-ptype="general"> <p>이 분야의 권위자인 심경아 국가수리과학연구소(수리연) 공공기반연구본부장은 암호 연구의 본질을 이렇게 설명한다. 2020년, 그녀가 연구팀을 이끌며 '양자 컴퓨터로도 뚫리지 않는 고속 암호 기술'을 개발한 것은 국내 암호 기술이 세계적으로 인정받는 계기가 됐다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a6789e10d78137f4bad8d9dd13f45c6e56772f8b51a17134315659b1dd6bb13e" dmcf-pid="3nZRcLMUoX" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="픽사베이 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110033465ylgb.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="HGtF27tsj0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110033465ylgb.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 픽사베이 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4544bcd993692bfa741bb7cef972c358ffaf57d29d7381a59ead6de243479412" dmcf-pid="0L5ekoRucH" dmcf-ptype="general">국제연합(UN)은 2025년을 '세계 양자 과학의 해'로 지정했다. 과학계에서는 이를 디지털 기술이 중심이었던 시대에서, 양자 기술이 주도하는 시대로 전환하는 원년으로 보고 있다. 그리고 이 변화 속에서 가장 바쁜 사람들은 바로 암호 연구자들이다.</p> <p contents-hash="21e3ead33c01cd7613491128ba735a051f787fd921ffc9cdd1f0063034f98e11" dmcf-pid="po1dEge7jG" dmcf-ptype="general">양자 컴퓨터의 등장이 머지않았기 때문이다. 지금 우리가 쓰는 암호 기술은 현재의 컴퓨터로는 풀기 어려운 수학적 문제를 기반으로 보안을 유지한다. 하지만 양자 컴퓨터가 충분히 발전하면, 기존 암호 체계는 빠르게 무력화될 수 있다.</p> <p contents-hash="d0ce28d7599a0be9fc6a09791e0e0b154b5d95503ef942a98b1410407bdfc1ac" dmcf-pid="UN3nrjiBaY" dmcf-ptype="general"><strong><strong>1994년 '쇼어 알고리즘' 외면, 30년 뒤 치명적 위협 노출</strong> </strong></p> <p contents-hash="5e1eae8784d364edee1f96ce45cf6eb8236d3cb1ad0cc96f4f073c43b473b0c8" dmcf-pid="uj0LmAnbAW" dmcf-ptype="general">김광조 한국과학기술원(KAIST) 명예교수는 이 문제를 오래전부터 경고해왔다. 그는 "1994년, 수학자 피터 쇼어가 기존 암호의 핵심 원리를 무너뜨릴 수 있는 '쇼어 알고리즘'을 발표했을 때만 해도, 양자 컴퓨터는 먼 미래의 기술로 여겨졌다. 하지만 불과 30년 만에, 현재 우리가 사용하는 암호 기술은 치명적인 위협에 노출됐다"고 지적했다.</p> <div contents-hash="1334717f5ff61292e7fa042986e61ffbcd0f630443f0491d57c4bbde6a6d3196" dmcf-pid="7AposcLKjy" dmcf-ptype="general"> <p>김 교수는 한국 최초로 국제암호학회(IACR) 석학회원으로 선정된 이 분야 최고 권위자다. 그는 2021년, 미국 국립표준기술연구소(NIST)에서 기존 방식보다 뛰어난 성능을 갖춘 양자내성 전자서명 '솔매(SOLMAE)'를 개발했고, 올해는 이를 한국 표준으로 지정하기 위한 작업을 추진하고 있다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="80f8a7360ead190a932f2c9cb17336ec2c20c0355e8a9201b5e7aaee810d4d8e" dmcf-pid="zcUgOko9oT" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="김광조 한국과학기술원(KAIST) 명예교수." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110034756bfty.jpg" data-org-width="249" dmcf-mid="X7Rv3HSgg3" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110034756bfty.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 김광조 한국과학기술원(KAIST) 명예교수. </figcaption> </figure> <p contents-hash="a73092d06098c81cbd4649cc6949064edd1ac12cae84a674634d72fbf8b69fcd" dmcf-pid="qkuaIEg2cv" dmcf-ptype="general">심경아 본부장도 같은 우려를 표했다. "양자 컴퓨터가 등장하면, 지금 우리가 인터넷에서 사용하는 암호 기술은 더 이상 안전하지 않을 가능성이 높다"면서 "미래에도 안전한 통신과 데이터 보호를 위해, 암호 체계를 '양자내성암호(PQC)'로 바꾸는 것이 필수적"이라고 강조했다.</p> <p contents-hash="cfad815ea17e431c7c4f647cc52921500d3da1d0482f3d3b4e091df633b7b488" dmcf-pid="BE7NCDaVgS" dmcf-ptype="general">PQC는 양자 컴퓨터로도 쉽게 풀리지 않는 암호 기술이다. 지금 사용되는 암호는 특정한 수학 문제를 푸는 것이 어렵다는 점을 이용해 보안을 유지하지만, 만약 이 문제가 해결된다면 암호도 함께 깨지게 된다. PQC는 이러한 위험을 피하기 위해, 양자 컴퓨터가 발전해도 풀기 어려운 새로운 방식을 적용한 암호 체계다. 두 전문가의 의견은 하나로 모인다. "PQC로의 전환을 서둘러야 한다."</p> <p contents-hash="ad9259196ca417b029670cd4f5d4e7bc3aaaa9a50c578cc58125b9120815cb30" dmcf-pid="bDzjhwNfNl" dmcf-ptype="general"><strong><strong>PQC로의 전환 서둘러야 </strong></strong></p> <p contents-hash="c12aaf91d63374b52cadf1ed9fcba957796b033ed39867600c05ec75a3cb33c4" dmcf-pid="KwqAlrj4kh" dmcf-ptype="general">PQC는 지금 우리가 쓰는 일반적인 컴퓨터뿐만 아니라, 미래에 나올 강력한 양자 컴퓨터로도 쉽게 풀 수 없는 방식으로 정보를 보호하는 암호 기술이다. 이 기술은 특정한 수학 문제를 풀기 어렵다는 원리를 이용해 보안을 유지한다. 그런데 만약 이 수학 문제가 풀리면, 그 암호도 안전하지 않은 것이다.</p> <div contents-hash="3c6d6be2d677bd1dec1f2c8b1251937fa67c535625ef12cbf9d38579d9d81dca" dmcf-pid="9rBcSmA8jC" dmcf-ptype="general"> <p>우리가 많이 사용하는 암호 기술 중 하나가 RSA라는 방식이다. 이 기술은 1978년에 로널드 리베스트, 아디 샤미르, 레오나드 애들먼이라는 세 사람이 개발했다. RSA는 두 개의 매우 큰 소수를 곱해서 만든 숫자는 쉽게 계산할 수 있지만, 반대로 그 숫자를 원래의 두 소수로 되돌리는 과정(소인수분해)은 극도로 어렵다는 수학적 원리를 이용한다. </p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="de4d850d946d1e80fd89d9f70da3fc9465013016442b2ec14d1fa06d93fa9580" dmcf-pid="2mbkvsc6NI" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="심경아 국가수리과학연구소 공공기반연구본부장." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110036400gacv.jpg" data-org-width="400" dmcf-mid="ZbCKe8bYjF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110036400gacv.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 심경아 국가수리과학연구소 공공기반연구본부장. </figcaption> </figure> <p contents-hash="7fc89f50a9f2288d9f2c8a0539ed3bcde6c0974a32a91230df85032724e25e84" dmcf-pid="VsKETOkPAO" dmcf-ptype="general">일반적인 컴퓨터로는 이 계산을 푸는 데 엄청난 시간이 걸리기 때문에 RSA 암호가 안전하게 사용될 수 있었다. 하지만 '쇼어 알고리즘'이라는 새로운 계산 방법이 등장하면서, 양자 컴퓨터가 이 소인수분해 문제를 매우 빠르게 해결할 수 있다는 사실이 알려졌다. 이 때문에 RSA를 포함한 기존 암호 방식이 더 이상 안전하지 않다는 가능성이 제기된 것이다.</p> <p contents-hash="a7a8f7af53538f3a624a701aa063ef16f37bfa6c6b6f815656ab10ce99a70faa" dmcf-pid="fO9DyIEQAs" dmcf-ptype="general">이런 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 PQC다. PQC에는 여러 가지 암호 방식이 포함되는데, 대표적으로 격자 기반 암호(Lattice-based cryptography), 다변수 다항식 암호(Multivariate polynomial cryptography), 해시 기반 암호(Hash-based cryptography) 등이 있다. 이 중에서도 특히 격자 기반 암호는 현재까지 알려진 양자 알고리즘으로도 쉽게 풀리지 않는 것으로 평가되며, 가장 안전한 방식으로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="827f686e097820f73fd691ab6ec10c3824acde278dc6aea060768d283484eddb" dmcf-pid="4I2wWCDxcm" dmcf-ptype="general"><strong><strong>격자 기반 암호, "최소 10년은 안전" </strong></strong></p> <p contents-hash="dddef675870a2f3f078fe822ac70b8ed55e36d29e53a868f3826263c39515104" dmcf-pid="8tLHzFGkjr" dmcf-ptype="general">격자(Lattice)는 쉽게 말해 바둑판 위의 교차점처럼 규칙적으로 배열된 점들의 집합이다. 어떤 한 점에서 출발해 특정 방향으로 같은 거리만큼 이동하면 항상 다른 점에 도달하는 구조를 갖는다. 이렇게 점과 선으로 이루어진 격자는 2차원 공간에서 쉽게 시각화할 수 있지만, 실제 암호 기술에서는 이를 훨씬 높은 차원(n 차원)으로 확장해서 사용한다. </p> <p contents-hash="7fc18b1c342bcdd5505f6646e9bd1e6f31076f7e8588de275396bbd9fd8b6c2b" dmcf-pid="6FoXq3HEcw" dmcf-ptype="general">차원이 커질수록 가능한 점의 개수가 기하급수적으로 증가하며, 컴퓨터가 이를 계산하는 데 필요한 연산량도 2의 n 제곱(2의 n 승)에 비례해 폭발적으로 늘어난다. 이 때문에 높은 차원의 격자 문제는 양자 컴퓨터로도 쉽게 풀기 어려운 암호 기술의 기반이 된다.</p> <p contents-hash="7ec41184b44b262f64b4e1bfcaa48473dc70142c3823b5e97394e31e7f662e46" dmcf-pid="P3gZB0XDjD" dmcf-ptype="general">여기서 중요한 점은 격자 기반 암호가 절대 풀리지 않는 것이 아니라, 기존의 알고리즘으로는 풀기가 극도로 어렵다는 점이다. 과학자들은 현재 사용 가능한 암호 기술 중 격자 기반 방식이 가장 강력하다고 평가하며, 양자 컴퓨터가 계속 발전하더라도 최소한 10년 정도는 안전할 가능성이 높다고 보고 있다. 이는 양자 컴퓨터가 실용화된 이후에도 격자 기반 암호가 일정 기간 보안성을 유지할 수 있을 것이라는 의미다.</p> <p contents-hash="b3906bb9b037752f800ba8690bb45d27c8862dd6525e1de20dfc7ccebbdd304c" dmcf-pid="Q0a5bpZwaE" dmcf-ptype="general">심 본부장은 "격자는 n-차원 공간에서 정수 선형 결합으로 표현되는 점들의 집합인 만큼 차원이 높을수록 공격이 어려워지지만, 차원이 너무 높으면 계산량이 커져 속도가 느려질 수 있다"면서 "현재는 풀기 어렵겠지만, 향후 효율적 공격 방법이 개발될 수 있어 공격에 대응하기 위해서는 차원 등 키 길이를 늘여야 한다"고 진단했다.</p> <div contents-hash="2febcb19d9de8f182a869385dfb5d800c21e72bc01771a5c4a2e2f4cfa47a527" dmcf-pid="xpN1KU5rNk" dmcf-ptype="general"> <p>실제로 2022년 5월, 한국전자통신연구원 연구진이 세계 최초로 '분할-정복 전략'을 활용해 PQC를 공략할 수 있는 양자 알고리즘을 개발해 화제가 됐다. 아직 학술적 검증이 더 필요하지만, PQC도 언젠가 뚫릴 수 있다는 가능성을 보여준 사례다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="55d3b38cd5d538da0b935efc27faf634a07d91d3606b436fbb657f514c04b08d" dmcf-pid="yj0LmAnbjc" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="픽사베이 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110037816kdjh.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="5EHxjiQ0gt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/akn/20250317110037816kdjh.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 픽사베이 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="371f5de6ec1eba0fd8858c6f81a639078595b6e6c9ce79bb963615de21ef0e7d" dmcf-pid="WAposcLKoA" dmcf-ptype="general"><strong><strong>양자 컴퓨터 등장 "빠르면 5년, 늦어도 20년" </strong></strong></p> <p contents-hash="0d6e4d2f6ddbe79221ae80aed18850617ee98fb0c806aef6dd1603eabf83c824" dmcf-pid="YcUgOko9kj" dmcf-ptype="general">양자 컴퓨터 등장도 초읽기에 들어간 것으로 보인다. 김 교수는 "무어의 법칙을 기준으로 보면 1년 반이 지나면 연산 능력이 배가 되고, 이를 양자에 적용하면 100 큐비트는 10년 뒤 10만 큐비트가 된다"면서 "10년 뒤에는 10만 큐비트 양자 컴퓨터로 현재 암호체계는 쉽게 해킹이 될 것"이라고 예상했다. 이어 그는 "빠르면 5년 내, 아무리 늦어도 20년은 넘기지 않을 것으로 본다"고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="62d7af4f2092048a1a58a5f7cb363017a8a3e9a138bd7a8c14c110ac1cfe3041" dmcf-pid="GkuaIEg2gN" dmcf-ptype="general">심 본부장에 따르면, 구조화된 격자의 잠재적 취약점을 보완하고 암호 방식의 다양성을 확보하기 위해 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 지난해 6월 새로운 전자서명 알고리즘을 다시 공모했다.</p> <p contents-hash="0ee49ecbc66f2f0bada45f5b83d86c3f6964b54c6a0546bb92f4389de16a41da" dmcf-pid="HE7NCDaVca" dmcf-ptype="general">마찬가지로 우리 정부도 2035년 PQC 체제 전환을 대비해 발 빠르게 움직이고 있다. 지난 1월, 격자 기반 알고리즘을 활용한 '한국형 양자내성암호(KpqC)' 선정을 마무리했으며, 이를 적용한 PQC 시범 전환 지원 사업을 추진하고 있다.</p> <p contents-hash="3ff604f7f3c808564b1adca2a388973fe97a50f9611aa43107a0424d15a9e845" dmcf-pid="XDzjhwNfcg" dmcf-ptype="general">김연진 과학기술정보통신부 정보보호과장은 "각국의 보안 수준이 달라지면 문제가 발생할 수 있기 때문에, 양자 컴퓨터 상용화 시점을 고려해 주요 국가들이 2035년까지 PQC 전환을 암묵적으로 추진하고 있다"면서 "선정된 알고리즘을 실생활에 적용하는 시범 사업을 통해 각 분야에서 제대로 작동하는지 검증하고, 2035년 전환이 차질 없이 이뤄지도록 하겠다"고 말했다.</p> <p contents-hash="8c0355b4c4471e2e451571e0a966f77de8f323371ffc6da82cd4c38ebed995bb" dmcf-pid="ZwqAlrj4ko" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 KT알파 쇼핑, 2주간 패션위크… 방송 2배, 매일 골드바 03-17 다음 똥물에 사이다 탄 ‘로드나인’, 과연 비정상의 정상화했을까 [손남원의 게임산책] 03-17 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
