양자내성암호란

2025년 IT 트랜드 네 번째는 양자내성암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)입니다.

 

양자내성암호란

양자내성암호는 양자 컴퓨터의 공격에 견딜 수 있는 암호 알고리즘으로, 미래의 양자 컴퓨터가 가져올 보안 위협에 대비하여 개발된 새로운 형태의 암호화 기술을 말합니다.

기존의 암호화 방식 중 RSA나 ECC(타원 곡선 암호)는 양자 컴퓨터의 알고리즘인 쇼어 알고리즘에 의해 쉽게 해독될 수 있고, 양자 컴퓨터의 상용화가 이루어질 경우, 이러한 기존 암호 시스템은 더 이상 안전하지 않게 됩니다.

양자내성암호는 이러한 위협에 대응하기 위해 개발된 새로운 암호화 기술로, 양자 컴퓨터의 계산 능력에 영향을 받지 않는 알고리즘을 사용합니다.

 

양자내성암호 전환 추진 로드맵. 국정원 제공

 

양자 컴퓨터는 기존의 클래식 컴퓨터와는 다른 방식으로 정보를 처리합니다. 양자비트(큐비트)를 사용하여 동시에 여러 상태를 표현할 수 있기 때문에, 특정 문제를 훨씬 빠르게 해결할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 양자 컴퓨터는 암호 해독에 있어 기존의 컴퓨터보다 월등한 성능을 발휘할 수 있습니다.

 

 

양자내성암호의 주요 기술

Lattice-based Cryptography: 격자 기반 암호는 수학적 격자 구조를 이용하여 암호화하는 방식입니다. 이 방식은 양자 컴퓨터에 대한 저항력이 뛰어나며, 현재 많은 연구가 진행되고 있습니다.

Code-based Cryptography: 코드 기반 암호는 오류 정정 코드의 수학적 원리를 이용하여 암호화합니다. 이 또한 양자 컴퓨터에 대한 저항력이 강한 것으로 평가받고 있습니다.

Multivariate Polynomial Cryptography: 다변수 다항식 암호는 여러 변수의 다항식을 기반으로 한 암호화 방식으로, 양자 컴퓨터에 대한 저항력이 높습니다.

 

사진 참고 비즈뉴스

 

기술적 과제

양자내성암호는 알고리즘이 복잡하여 기존 방식보다 연산 속도가 느리거나 메모리 사용량이 많아 성능 저하로 이어질 수 있습니다. 표준화가 이루어지지 않아 기업에서는 알고리즘 선택에 어려움이 있으며, 기존 암호화 시스템과의 통합 문제로 인한 추가 비용과 시간 문제, 그리고 IoT 기기 등 하드웨어 가속 기술 개발이 필요합니다.

양자 컴퓨터 공격에 대한 안전성 검증이 충분히 이뤄지지 않아 신뢰성 문제도 남아있습니다.