중국 과학자들, 양자 컴퓨팅으로 암호화 알고리즘 보안 취약점 발견

중국의 연구팀이 양자 컴퓨팅을 활용해 기존의 암호화 알고리즘을 해킹할 수 있는 새로운 방법을 발견했다고 발표했다. 이들은 상하이대학교의 왕 차오(Wang Chao) 교수가 이끄는 연구팀으로, D-웨이브(D-Wave) 양자 컴퓨터를 사용해 암호화 알고리즘을 뚫는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 금융, 암호화폐 등 암호화에 의존하는 산업에 큰 충격을 주고 있다.

14일(현지시간) 더비트저널에 따르면 연구팀은 대표적인 치환-치환 네트워크(SPN) 알고리즘인 '프레젠트(Present)', '기프트-64(Gift-64)', '렉탱글(Rectangle)'을 대상으로 연구를 진행했다. 이들은 양자 어닐링을 사용해 최적의 해답을 도출했으며, 이 방법은 기존 컴퓨터가 모든 가능한 경우를 탐색하는 방식과 달리 양자 터널링을 통해 문제를 빠르게 해결할 수 있다. 이번 연구는 여러 SPN 알고리즘에 양자 컴퓨터가 실질적인 위협이 될 수 있음을 처음으로 입증한 사례로 기록되었다.

이번 연구 성과는 AES-256 같은 현재 널리 사용되는 암호화 기술에도 위협이 될 수 있다는 우려를 불러일으키고 있다. 만약 양자 컴퓨팅이 AES-256을 해킹할 수 있게 된다면, 암호화폐와 금융 데이터가 쉽게 노출될 가능성이 높아진다. 블록체인 시스템 또한 마찬가지로 큰 영향을 받을 수 있다. 하지만 현재 블록체인은 51% 이상의 네트워크 연산력을 장악해야만 공격할 수 있기 때문에 당장은 양자 컴퓨팅을 이용한 해킹이 어려운 상황이다.

이더리움(Ethereum)의 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin) 공동 창립자는 지난 3월, 이더리움 네트워크를 양자 내성 형태로 전환하는 하드 포크에 대한 가능성을 제시하며, 암호화폐 커뮤니티가 미리 대비해야 한다고 강조한 바 있다.

양자 해킹의 한계와 과제

양자 컴퓨팅은 여전히 대규모 해킹에 사용되기에는 불안정한 면이 있다. 양자 컴퓨터의 특성상 잡음과 디코히런스 문제가 발생할 수 있으며, 다양한 암호화 시스템을 동시에 무력화할 단일 알고리즘을 개발하는 데도 난관이 있다. 이번 연구에서 상하이대학교 팀은 암호를 완전히 해독하지는 못했지만, 이전보다 훨씬 접근할 수 있었다고 밝혔다.

양자 컴퓨팅이 더욱 발전하면 현재 사용 중인 암호화 시스템이 무력화될 가능성이 커지며, 이를 대비하기 위한 포스트 양자 암호화(Post-Quantum Cryptography) 기술이 중요해지고 있다. 미국의 국립표준기술연구소(NIST)와 같은 기관들이 이와 관련된 표준화 작업을 진행하고 있다.

양자 컴퓨팅의 발전은 암호화에 의존하는 산업들에게 큰 도전과제가 되고 있다. 실제로 양자 해킹이 실현되기까지는 시간이 필요할 수 있지만, 안전한 시스템이 단번에 무너질 수 있다는 위기감이 커지고 있다. 금융, 군사, 암호화폐 산업 등은 미래의 공격을 방어하기 위해 포스트 양자 암호화 시스템 도입을 서둘러야 할 필요가 있다.

양자 기술이 계속해서 발전함에 따라 보안 체계도 새로운 환경에 맞춰 변화해 나가야 할 것이다. 이를 위해 개발자, 연구자, 커뮤니티 기반 조직, 그리고 산업 간 협력이 필요할 것이다.

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