양자컴퓨팅과 가상화폐 보안 혁명 준비

양자컴퓨팅과 가상화폐 보안의 미래

양자컴퓨팅의 최근 발전은 가상화폐 보안에 대한 새로운 위협을 현실로 다가오게 합니다. Google의 최근 성과는 기존의 슈퍼컴퓨터보다 13,000배 빠른 처리 속도를 보여주며, 양자컴퓨팅의 급속한 진보를 입증합니다. 이는 가상화폐 보안에 즉각적인 위협을 주지는 않지만, 양자컴퓨팅의 발전 속도가 예상보다 빠르다는 것을 시사합니다. 이로 인해 가상화폐 산업은 이러한 도전과 기회를 직면하고 대비해야 합니다.

2021년 IBM은 127 큐비트의 양자 프로세서 ‘이글’을 발표하며 양자컴퓨팅의 현실화를 가속화하고 있습니다.
양자컴퓨터의 발전은 머신러닝, 최적화 문제 해결에서 크게 활용될 수 있으며, 이에 따라 업계의 전반적인 혁신과 변화 가능성을 탐색하고 있습니다.

양자컴퓨팅이란 무엇인가?

양자컴퓨팅은 기존의 0과 1로 구성된 이진법 컴퓨팅과는 근본적으로 다릅니다. 양자컴퓨터는 ‘큐비트’를 사용하며, 이는 동시에 여러 상태에 존재할 수 있는 ‘중첩’ 현상을 활용합니다. 또한 ‘양자 얽힘’이라는 특성을 통해 큐비트 간의 즉각적인 상호작용이 가능해져, 특정 문제를 해결하는 속도가 기존 컴퓨터보다 기하급수적으로 빨라집니다.

IBM 과학자는 IBM Q Experience를 통해 클라우드 기반의 양자 컴퓨팅 접근성을 높이고 있으며, 이는 전 세계 연구원들이 양자 알고리즘을 실험할 수 있는 기회를 제공합니다.
양자컴퓨팅 기술의 발달은 향후 10년 내로 인공지능, 상용 암호화를 포함한 다양한 산업에 중대한 변화를 가져올 것으로 예상됩니다.

양자컴퓨팅이 가상화폐에 미치는 영향

현대 가상화폐는 암호 알고리즘에 크게 의존하고 있으며, Bitcoin과 Ethereum은 ECDSA를 디지털 서명에 사용합니다. 양자 알고리즘인 Shor의 알고리즘은 이들 알고리즘을 깨뜨릴 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이는 개인 키가 공개 키에서 유도될 수 있음을 의미하며, 가상화폐 시스템의 보안 모델을 근본적으로 위협할 수 있습니다.

MIT 연구는 Shor의 알고리즘이 2,300 큐비트의 양자컴퓨터로 ECDSA를 10분 만에 깰 수 있다고 분석했습니다.
이는 현재 비트코인 네트워크의 256비트 ECDSA 보안이 적어도 2030년대 중반까지는 안전하다고 보지만, 양자컴퓨팅 발전 속도가 이를 단축할 수 있음을 경고합니다.

‘수확 후 파괴’ 공격의 가능성

‘수확 후 파괴’ 공격은 현재 공개 키를 수집하고 저장하여, 미래에 강력한 양자 컴퓨터가 개발되면 해당 개인 키를 유도하는 방식을 의미합니다. 이는 공개 키가 블록체인에 노출되는 경우나 재사용 주소에 특히 취약합니다.

2022년 한 연구에 따르면, 비트코인의 25% 이상의 지갑이 공개 키를 노출하고 있는 것으로 나타났습니다. 이는 ‘수확 후 파괴’ 공격에 매우 취약합니다.
이러한 공격의 위험성을 낮추기 위해 비밀번호 및 그래픽 잠금을 통해 복합 보안을 강화하는 동반 노력이 요구됩니다.

양자 저항 솔루션의 발전

미국 NIST는 양자 저항 암호화 알고리즘의 표준화를 이끌고 있으며, CRYSTALS-Kyber와 Dilithium이 그 예입니다. 이러한 격자 기반 암호화 솔루션은 블록체인 시스템에 양자 저항 기능을 구현하기 위한 기반을 제공합니다.

2023년 NIST는 최소 3개의 양자 저항 알고리즘을 표준화할 계획이며, 이는 상용 디지털 보안 표준을 향한 첫걸음이 될 것입니다.
이와 같은 양자 저항 암호화 연구는 학계와 표준화 기관 간의 협력을 통해 지속적으로 개발되고 있습니다.

양자 시대를 대비하는 전략

가상화폐 산업은 양자 시대에 대비하기 위해 포괄적인 암호 의존성 감사와 PQC 표준화 노력을 모니터링하며, 양자 저항 마이그레이션 전략을 개발하고 보안 파트너 및 산업 작업 그룹과 협력해야 합니다. 이는 양자컴퓨팅이 가상화폐 보안에 미칠 영향을 최소화하고 미래의 위협에 대비하기 위한 중요한 단계입니다.