양자 키 분배 기술과 양자난수생성칩 활용한 안전한 네트워크 구현

[보안뉴스= 곽승환 SK텔레콤 퀸텀테크 랩장] 무선 네트워크는 90년대 말 9.6kbps/14.4kbps를 시작으로 3G, 4G를 거쳐 영화 한편을 수초 내에 다운 받을 수 있는 5G시대를 눈앞에 두고 있다. 단지 데이터 전송 속도의 향상만이 아니라 연결된 모든 디바이스 간 전송 지연 시간이 100분의 1초 이하로 줄어들어 자율 주행 자동차와 원격 수술 등에도 활용될 수 있는 기반이 마련됐다. 또한, 이런 다양한 장점을 기반으로 모든 사물에서 발생하는 정보가 일상생활에 도움이 될 수 있는, 의미 있는 정보로 활용되는 시대가 도래할 것으로 예측되고 있다. 그러나 국가와 산업계, 일반인이 전송속도에만 집중하고 간과해 온 것이 너무도 중요한 ‘정보보안’이다.


최근 들어 현대 보안에 가장 위협을 줄 수 있다고 판단되는 것이 양자 컴퓨터의 등장이다. 10년 전만해도 양자 컴퓨터는 50년 혹은 100년 뒤에나 가능할 기술 또는 어쩌면 영원히 오지 않을 수 있는 기술로 간주됐다. 하지만 10여 년이 흐른 지금은 5년 혹은 10년 뒤에는 활용이 가능한 기술로 간주되고 있다. 양자 컴퓨터는 현대 보안의 근간을 이루는 큰 수의 곱을 소인수 분해하는데 아주 오랜 시간이 걸린다는 원리를 순식간에 해결할 수 있는 능력을 가지고 있다.

아무리 5G 시대에 초고속, 저지연의 네트워크가 실현된다고 하더라도 양자 컴퓨터에 대응할 수 있는 보안 기술이 적용되지 않는다면 우리는 큰 위협에 당면하게 될 것이다. 이를 극복하기 위해 전 세계는 양자 컴퓨터를 안전한 보안 기반으로 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 크게 구분하자면 양자 키 분배 시스템과 양자내성 암호 알고리즘의 개발이다.

양자 키 분배 기술은 양자 물리학을 기반으로 키 분배 과정에서 탈취를 불가능하게 하는 기술이다. 양자내성 암호 알고리즘은 기존의 소인수 분해 방식이 아닌 다른 방식을 통해 양자 컴퓨터의 위협에 안전한 알고리즘을 개발하는 기술이다. 이 두 기술은 상호 보완적인 기술로써 앞으로 다가올 양자 컴퓨터 시대에 필수적이다.

양자 키 분배 시스템은 세계 각국에서 이미 상용화해 망에 적용돼 있으며 양자내성 알고리즘 역시 일부 기술이 상용화되고 있다. 일반적으로 보안 기술이 완전히 적용되기 위해 소요되는 시간은 5년 이상이다. 양자 컴퓨터가 그 힘을 발휘하기까지 5년에서 10년 정도로 예측된다면 우리는 지금 당장 양자 컴퓨터에 안전한 보안 기술을 적용하지 않으면 안 된다는 이야기다.

SK텔레콤은 지난 10여년의 노력으로 양자키 분배 기술을 개발 및 상용화 해왔고, 이 과정에서 현대 보안에서 가장 중요하지만 가장 취약한 난수성 문제를 해결할 수 있는 양자난수생성칩을 상용화했다. 양자난수생성칩은 양자 키 분배 시스템 뿐 아니라 양자내성 암호 알고리즘에도 필수적인 기술이다. SK텔레콤의 2가지 기술은 가장 큰 보안 기술 시장인 미국에서도 인정받아 미국 에도 이미 수출됐다.

SK텔레콤은 5G 시대를 맞아 속도와 안정성은 기본이고 양자 키 분배 기술과 양자난수생성칩을 활용해 전 세계에서 가장 안전한 네트워크로 고객의 정보를 보호하게 될 것이다.
[글_ 곽승환 SK텔레콤 퀸텀테크 랩장(kwaksh@sk.com)]

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