양자 컴퓨팅이 가상화폐에 미치는 위협

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양자 컴퓨팅과 암호화폐의 관계

양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨터를 뛰어넘어 복잡한 문제를 해결할 수 있는 기술입니다. 이 기술은 블록체인에서 사용하는 암호화 알고리즘을 깨트릴 수 있는 잠재력을 가지고 있어 암호화폐에 큰 위협이 됩니다.

  • 양자 컴퓨터는 기존의 비트가 아닌 큐비트를 사용하여 동시에 여러 계산을 수행할 수 있습니다. 이로 인해 글로벌 큰 수 인수분해 문제를 빠르게 해결하고 RSA와 같은 암호화 알고리즘을 무력화할 수 있습니다.
  • 하버드 대학과 MIT 연구진이 진행한 2022년 연구에 따르면, 양자 컴퓨터가 2040년까지 현재의 주요 암호화 기술을 위협할 수 있다는 예측이 제기되었습니다.

암호화폐에 대한 양자 컴퓨팅의 위협

전문가들은 양자 컴퓨터가 가상화폐의 암호화 알고리즘을 위협하기까지 약 10년이 걸릴 것이라고 예측합니다. 이로 인해 여러 암호화폐 프로젝트는 양자 저항성을 갖추기 위한 준비를 하고 있습니다.

  • 2023년 IBM은 양자 컴퓨팅의 연구와 발전을 가속화하고 있으며, 그 결과 2025년까지 상용화 가능한 양자 컴퓨터 출범을 목표로 하고 있습니다.
  • 현재 사용되는 일반 블록체인 암호화는 주로 ECDSA 기반으로, 양자 컴퓨터가 풀기 어려운 문제지만, 빠른 개발 속도로 인해 해당 알고리즘이 취약해질 수 있습니다.

양자 저항 암호화폐의 탄생

몇몇 암호화폐 프로젝트는 포스트 양자 암호화 알고리즘을 도입하여 양자 저항성을 높이고 있습니다. 이러한 암호화폐들은 양자 컴퓨터의 발전에도 살아남을 수 있도록 설계되었습니다.

  • NIST의 포스트 양자 암호화 표준화 프로젝트는 2022년부터 포스트 양자 암호화 알고리즘을 검토하고 있으며, 2024년 중반에 최종 권고안을 발표할 계획입니다.
  • 대표적인 포스트 양자 암호화 알고리즘에는 CRYSTALS-KYBER와 CRYSTALS-DILITHIUM이 있으며, 이들은 검증된 양자 저항성을 제공합니다.

QRL과 그 역할

Quantum Resistant Ledger(QRL)는 양자 컴퓨터 공격을 견딜 수 있는 최초의 암호화폐 네트워크를 주장합니다. QRL은 ECDSA 대신 XMSS라는 해시 기반의 디지털 서명 시스템을 사용합니다.

  • XMSS는 안전성과 효율성을 모두 잡은 해시 기반 서명 알고리즘으로, 국제 표준으로 인정받고 있습니다. 이는 NIST에서 블록 체인 시스템에서의 사용을 권장한 바 있습니다.
  • QRL은 현재 2,000개 이상의 거래를 처리할 수 있는 노드를 운영하고 있으며, 지속적인 사용자 평가 및 성능 개선으로 양자 저항성을 더욱 강화하고 있습니다.

Nervos Network의 접근법

Nervos Network는 고유한 셀 모델과 RISC-V 기반 가상 머신을 사용하여 양자 저항성을 갖추고 있습니다. 이러한 구조는 블록체인의 유연성을 높이고 필요에 따라 양자 저항 기술을 통합할 수 있도록 합니다.

  • Nervos의 셀 모델은 각 데이터 및 상태를 별도 셀로 분리하여 효율성을 높이고, 양자 저항 프로토콜을 추가 통합하는 데 용이하게 합니다.
  • RISC-V 기반 가상 머신은 프로그래밍 가능성을 극대화하여 개발자에게 다양한 양자 저항 알고리즘 통합 옵션을 제공합니다.

양자 시대를 준비하는 Cellframe

Cellframe은 양자 시대를 대비하기 위해 이중 레이어 샤딩 구조를 가지고 있으며, 다양한 포스트 양자 알고리즘을 선택하여 암호화 보안을 강화하고 있습니다.

  • Cellframe의 이중 레이어 샤딩 구조는 네트워크의 확장성과 안전성을 동시에 높이는 솔루션으로, 각 샤드는 독립적으로 양자 저항 프로토콜을 실행할 수 있습니다.
  • 2023년 기준으로, Cellframe은 블럭마다 두 가지 양자 암호화 프로토콜을 통합해 아키타입 컨소시엄에서 보안 도메인을 검증받고 있습니다.

Algorand의 포스트 양자 준비

Algorand는 FALCON 서명 알고리즘을 사용하여 포스트 양자 준비를 시작했습니다. 이 알고리즘은 양자 컴퓨터에 저항할 수 있도록 설계되었습니다.

  • FALCON(생성문서 알고리즘)은 짧은 서명 길이와 빠른 검증 속도를 제공하며, 미국 국가기술표준원(NIST)의 포스트 양자 암호화 표준화 후보 중 하나입니다.
  • 알고리즘의 효율성 덕분에 Algorand는 매초 수많은 거래를 안전하게 처리할 수 있게 되었으며, 이는 기업용 블록체인 솔루션으로 채택 폭을 넓히고 있습니다.

Internet Computer의 계획

Internet Computer는 2021년부터 양자 저항성을 위한 연구와 개발 계획을 세우고 있습니다. 이 프로젝트는 암호화 알고리즘을 쉽게 대체할 수 있도록 설계되었습니다.

  • Internet Computer의 프로토콜은 스마트 계약 플랫폼에 맞춘 모듈화된 설계를 가지고 있어, 사용자는 빠른 시간 내에 새로운 양자 저항 프로토콜로 전환할 수 있습니다.
  • DFINITY는 양자 컴퓨터 대비용 플레스틱 암호화 기법을 도입하고 있으며, 지속적인 연구와 보안 검정을 통해 양자 환경에서의 안전성을 확보하고자 합니다.

양자 저항 암호화폐의 필요성

양자 컴퓨팅이 가상화폐의 보안을 위협할 가능성이 높기 때문에 양자 저항 암호화폐의 필요성이 커지고 있습니다. 암호화폐가 안전하게 유지되기 위해서는 양자 저항성을 확보하는 것이 중요합니다.

  • 양자 저항성 확보는 블록체인의 전체 생태계와 금융 기관, 개인정보 보호에 직접적인 영향을 미칩니다. 이는 세계 금융 시장의 안정성과 관련된 주요 요소로 부각되고 있습니다.
  • 현재 많은 암호화폐 프로젝트와 금융 기관이 양자 저항 암호회계 정책 연구에 자금을 투자하고 있으며, 이는 시장에서의 지속적인 혁신과 안전성의 확보를 위한 필수적인 단계로 평가받고 있습니다.

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