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[애플경제 김예지 기자] 양자 컴퓨터의 발전은 기존 보안 체계를 위협하고 있다. 현재의 암호화 기술들은 양자 컴퓨터에 의해 빠르게 무력화될 수 있으며, 이는 인터넷과 금융 시스템을 포함한 중요한 분야에서 심각한 보안 문제를 일으킬 수 있다. 이 같은 위협에 대응하기 위해 포스트양자 암호화(PQC) 기술이 필수적으로 도입되어야 한다는 주문이다.

기존 암호화 기술, 한계 많아

현대 암호화 기술은 수학적 복잡성에 기반을 두고 있으며, 대표적인 예로 RSA 암호화가 있다. RSA는 매우 큰 수를 소인수분해하는 것이 어렵다는 점을 이용하여 보안성을 확보하는 방식이다. 현재 컴퓨터로는 이 과정을 수백 년 이상 걸려야 풀 수 있다. 그러나 양자 컴퓨터가 상용화되면 이러한 상황은 근본적으로 달라진다.

양자 컴퓨터는 큐비트라는 단위를 사용하여 정보를 저장하고 처리하며, 이 큐비트는 0과 1을 동시에 가질 수 있는 특성을 지닌다. 이를 통해 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 더 복잡한 계산을 빠르게 처리할 수 있다.

양자 컴퓨터의 핵심적인 특징은 양자 중첩(Quantum Superposition)과 양자 얽힘(Quantum Entanglement)이다. 이 특성 덕분에 양자 컴퓨터는 병렬 연산을 통해 기존 방식으로는 불가능했던 계산 속도를 구현할 수 있다.

특히, 쇼어의 알고리즘(Shor’s Algorithm)은 양자 컴퓨터가 RSA와 같은 공개키 암호를 빠르게 해독할 수 있게 만들어주는 대표적인 알고리즘이다. 기존 암호화 방식인 RSA, 타원곡선 암호화(ECC), 디피-헬만 키 교환 등은 수학적 문제 해결에 기반을 두고 있지만, 양자 컴퓨터는 이러한 수학적 문제를 몇 초 만에 풀어버릴 수 있다. 따라서 현재 사용되고 있는 암호화 기술은 양자 컴퓨터의 등장으로 더 이상 안전하지 않게 된다.

양자내성암호(PQC), 새로운 보안 표준으로

양자 컴퓨터는 기존 보안 체계를 전례 없는 속도로 위협할 수 있으며, 이에 대한 대응이 시급하다. 포스트양자 암호화(PQC)는 양자 컴퓨터가 등장하더라도 안전하게 사용될 수 있는 새로운 암호화 기술로, 현재 많은 연구가 진행되고 있다.

전문가들은 양자 컴퓨터의 상용화가 이루어지기 전, 기업들이 현재 취약한 보안 시스템을 식별하고 업그레이드를 진행해야 한다고 경고하고 있다. 특히, NCSC는 2028년까지 취약한 시스템을 식별하고, 2031년까지 중요한 업그레이드를 우선적으로 진행하며, 2035년까지 PQC로 완전히 전환할 것을 권고하고 있다.

포스트양자 암호화(PQC) 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 등장했다. PQC는 양자 컴퓨터가 등장하더라도 안전하게 사용될 수 있는 새로운 암호화 알고리즘을 개발하는 분야이다.

현재 다양한 연구 기관과 기업들이 PQC 표준화 작업을 진행하고 있으며, 특히 격자 기반 암호화, 다항식 곡선 암호화 등이 주목받고 있다. 이러한 암호화 기술은 양자 컴퓨터의 공격에 강한 내성을 가지고 있어 향후 보안 체계에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

양자 안전 암호화의 중요성은 점점 더 커지고 있다. 양자 컴퓨터가 상용화되기 전, 기존 암호화 시스템을 대체할 수 있는 새로운 방법을 찾아내는 일이 급선무다. 보안 전문가들은 하이브리드 보안 시스템을 통해 기존의 암호화 방식과 양자 안전 암호화 기술을 함께 적용하려는 방향으로 연구를 진행하고 있다.

양자 시대 대비는 필수

양자 안전 암호화 기술은 아직 상용화 단계에 도달하지 않았지만, 그 개발은 지속적으로 이루어지고 있다. 여러 국가와 기업들은 양자 컴퓨터의 위협을 미리 예측하고 이에 맞는 보안 기술을 마련하고자 노력하고 있다. 구글, IBM, 마이크로소프트 등 글로벌 IT 기업들은 이미 PQC 연구에 착수했으며, 일부 기업은 기존 보안 시스템을 하이브리드 형태로 변경하는 작업을 진행 중이다.

정부 차원의 움직임도 빨라지고 있다. 미국 백악관은 ‘국가보안 양자 내성 암호화 이니셔티브’를 발표하고, 정부 기관에 PQC 도입을 의무화했다. EU는 ‘양자 기술 로드맵’을 통해 2030년까지 양자 내성 암호로의 전환을 목표로 설정했다. 한국도 과학기술정보통신부 주도로 ‘양자 보안 로드맵’을 마련하고 있으며, 국내 기업들도 PQC 연구와 실증 사업을 확대하고 있다.

향후 몇 년 내에 양자 컴퓨터의 상용화가 이루어질 것으로 예상되며, 이때까지 기존 보안 체계는 양자 안전 암호화로 전환되는 방향으로 나아갈 것이다. 양자 컴퓨팅이 빠르게 발전하고 있는 상황에서 2035년은 그리 먼 미래가 아니며, 이미 보안 위협이 현실화될 수 있다. 이에 따라 기업과 정부는 지금부터 PQC로의 전환을 준비해야 한다는 것이 전문가들의 공통된 의견이다.

한 보안 전문가는 "양자 컴퓨터가 기존 암호 체계를 위협하는 것은 기정사실"이라며 "앞서 대비한 기업과 국가만이 보안 리스크를 최소화할 수 있을 것"이라고 강조했다. 양자 컴퓨터의 상용화가 가까워질수록 기존 보안 체계는 점차 양자 안전 암호화로 전환될 것이다. 민감한 데이터를 다루는 분야에서는 더욱 긴밀한 대비가 필요하다.