우리는 엄청난 속도로 기술이 발전하는 시대에 살고 있습니다. 당장 5G가 상용화되면서 더욱더 방대한 데이터를 다루게 되었고, AI의 발전으로 그 많은 데이터를 활용하고 있습니다. 하지만 이 데이터들이 해킹을 당한다면 어떻게 될까요? 현재 개발 중인 양자컴퓨터가 완성된다면 슈퍼컴퓨터보다 압도적으로 빠른 속도로 연산을 수행할 수 있고, 그렇게 되면 현재 암호체계는 무용지물이 될 수도 있다는 예측이 나왔는데요. 기술이 발전하고 데이터가 더욱 방대해질수록 더 탄탄한 보안은 필수겠죠? 오늘은 절대 뚫리지 않는 보안 기술, 양자 암호에 대해 알아보겠습니다.

▶️ 양자 암호에 대해 좀 더 설명해주세요

지금까지 우리가 사용해 온 암호화 방식은 대부분 RSA 방식입니다. 암호화를 할 때는 "키(key)"가 필요한데, RSA는 엄청나게 큰 소수 2개를 곱하면, 그 수는 인수분해 하기가 힘들다는 수학적 방식을 기반으로 암호화 key를 만드는 방식입니다. 지금까지는 컴퓨터의 연산력이 한계가 있기 때문에 RSA 방식의 암호화는 아직까지 성공적으로 정보를 보호해줄 수 있습니다. 하지만 양자컴퓨터가 등장한다면, 큰 수를 인수분해 하는 것 정도는 몇 초만에 해결할 수 있습니다.

그래서 새로운 암호화 방식이 필요했고, 양자 암호가 등장했습니다. 양자 암호는 물리학적 최소 단위인 양자(quantum)의 특성을 이용해 생성된 암호입니다. 암호화에 필요한 key를 생성하는 과정에서 필요한 정보를 주고받을 때 양자 상태에서 정보를 주고 받습니다. 이 때 누군가 중간에서 정보를 보거나 가로채려고 한다면 양자의 특성이 변하며 key가 무효가 됩니다. 양자 암호는 양자의 물리적 특성을 이용하기 때문에 아직까지는 양자 암호를 해킹할 방법은 이론적으로 존재하지 않습니다.

양자 암호 생성을 위해 통신을 하려면 2가지 기술이 필요합니다. 첫번째 기술은 양자난수생성기(QRNG) 기술인데, 암호키를 만들기 위해 난수(Random Number)를 생성해 칩 형태로 만드는 기술입니다. 두번째 기술은 양자키분배(QKD) 기술인데 양자의 특성을 활용해 암호키를 나눠주는 기술입니다. 보안의 대상이 되는 두 시스템에 QKD 시스템을 설치해 암호키를 공유하고 관리할 수 있습니다.

▶️ 양자 암호 기술은 어디까지 왔나요?

현재 양자 암호에 쓰이는 원천 기술은 유럽 일부 국가와 중국이 가지고 있다고 전해지며, 양자 암호 통신을 활용하는 기술이나, 관련 표준을 이끄는 국가로는 우리나라를 비롯해 중국, 일본이 꼽히고 있습니다. 특히 우리나라의 이동통신 3사는 양자 암호 통신 시장을 선점하기 위해서 현재 치열하게 경쟁 중입니다.

SKT는 최근 미국 통신사 버라이즌에 양자키분배 기기를 공급해 양자 암호 서비스 운영에 성공했습니다. 또한 정부 부처들의 정보통신망을 통합하는 사업에 양자 암호 기술을 사용하는 것을 허가받았습니다. 이는 양자 암호가 실제로 적용되는 국내 첫 사례가 될 것으로 예상됩니다. 또한 SKT가 제안한 양자 암호 통신 국제 표준 2건은 현재 예비 승인 단계에 있습니다. 이외에도 KT가 국제 표준 3건을 예비 승인을 받은 상태이며, LG U+ 또한 알고리즘을 이용해 장비 없이 양자 암호 기술을 사용할 수 있는 기술을 개발해 상용화를 시도하고 있습니다.

양자 암호는 머지 않은 미래에 보안의 표준이 될 수 있는 강력한 기술입니다. 5G 시대를 가장 먼저 열었던 노하우를 살려 우리나라가 더욱 빠르고 방대한 데이터 시대에 걸맞는 양자 암호 기술을 선도했으면 좋겠네요.

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