[프리즘] 구글·IBM·아마존이 탐닉한 양자컴퓨터, 비트코인 암호를 사수하라
[프리즘] 구글·IBM·아마존이 탐닉한 양자컴퓨터, 비트코인 암호를 사수하라
  • 최종원 기자
  • 기사승인
  • 최종수정 2019.12.11 12:37
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구글, IBM, 마이크로소프트, 아마존까지... 양자컴퓨터 '별들의 전쟁'
중앙 금융 시스템에 도전장 내민 비트코인, 상생 가능할까
관련 암호학은 어느 정도 합의된 상태... "우려할 수준 아니다"
양자컴퓨터 개발을 핵심 사업으로 추진하고 있는 선다 피차이(Sundar Pichai) 구글 최고경영자. [사진=Technologyreview]
양자컴퓨터 상용화를 핵심 사업으로 추진하고 있는 선다 피차이(Sundar Pichai) 구글 최고경영자. [사진=Technologyreview]

# 라틴어에서 단위라는 뜻을 지닌 양자는 더이상 쪼갤 수 없는 작용단위를 의미한다. 20세기 초 막스 플랑크(Max Plank)가 흑체에 대한 연구를 시작하며 태동한 양자역학은, 뉴턴의 운동법칙과 같은 고전물리학으로 설명할 수 없는 양자 세계의 원리를 밝혀내는 학문이다. 하이젠베르크, 닐스 보어, 슈뢰딩거, 아인슈타인 등 현대 물리학자들에 의해 양자역학은 눈부신 발전을 거듭했고 '양자'라는 단어는 과학을 넘어 다양한 분야에서 널리 쓰이고 있다.

세계 최대 IT 공룡들이 최고의 과학기술자들을 영입해 양자컴퓨터 상용화 '전초전'을 벌이고 있다. IBM, 구글(Google), 마이크로소프트(MS), 인텔(Intel)부터 최근에는 전자상거래 기업 '아마존(Amazon)'까지 앞다투어 개발에 뛰어드는 추세다.

양자컴퓨터는 인류의 미래를 책임질 초(超)고도화된 첨단 컴퓨터로, 양자역학의 원리에 따라 작동돼 기존의 방식으로 해결할 수 없었던 다양한 문제를 해결할 수 있게 된다.

기존 컴퓨터는 이진법에 의해 작동되어 0과 1만 구분할 수 있지만, 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 공존시킬 수 있다. 최고 사양의 슈퍼컴퓨터가 수백 년에 걸쳐 계산하는 문제를 양자컴퓨터는 단 몇초 이내에 풀 수 있을 것으로 전망된다.

▷'금융 민주화' 이끄는 비트코인, 탈중앙화 이끈 핵심 알고리즘은 '타원 곡선 암호 기술'

"우리는 전자 화폐를 디지털 서명의 체인으로 정의합니다. 코인 소유자는 거래 내역에 디지털 서명을 한 후 다음 사람에게 전달하고, 이를 받은 사람은 자신의 공개 키를 코인 맨 뒤에 붙입니다. 돈을 받은 사람은 앞 사람이 유효한 소유자였다는 것을 확인할 수 있습니다"

비트코인 창시자 익명의 인물 '사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)'는 비트코인의 알고리즘을 이렇게 설명했다. 

비트코인은 발행하는 주체가 없는 '암호화폐'다. 특정 개인이나 회사가 운영하는 ‘캐시’도 아니며, 작동 알고리즘은 P2P(peer to peer, 개인 간) 방식이다. 여러 이용자의 컴퓨터에 분산돼 저장되며, 비트코인을 만들고 거래하고 비트코인을 현금으로 환전하는 사람 모두가 비트코인 발행주이다. 특정 인물이 지목해서 ‘이 사람이 주인‘이라고 말할 수 없는 것이다.

이러한 점으로 인해 전세계 누구나 컴퓨터만 있으면 비트코인을 만들 수 있다. 컴퓨터로 수학 문제를 풀면 비트코인을 대가로 얻는데, 일종의 암호를 푸는 방식이다. 일반 PC 1대로 5년을 계산해야 풀 수 있는 문제인데, 이로 인해 비트코인을 푸는(채굴) 전용 프로그램이 파생했고 문제를 푸는 모임도 등장했다.

비트코인에는 '타원 곡선 암호 기법(Elliptic-curve cryptography, ECC)'에 의거한 알고리즘이 적용됐는데, 이 알고리즘 문제를 풀기 위해서는 최고 성능의 슈퍼 컴퓨터라도 천문학적인 시간이 소요된다. 

비트코인 채굴 난이도는 지난 11월 7% 하락했다.
비트코인 채굴 난이도는 지난 11월 기준으로 7% 하락했다.

▷ 비트코인 채굴도 양자컴퓨터 앞에서는 무용지물? 암호학 논의 활발해진다

그런데 양자컴퓨터가 미래에 개발된다면 해당 알고리즘은 단 몇초 만에 '계륵'으로 전락하고 만다. 미국 NSA는 지난 2015년 8월에 "양자컴퓨팅 시대에는 ECC의 Private-Key가 쉽게 해독될 가능성이 있기에, 새로운 알고리즘으로 변경할 계획을 가지고 있다"고 발표했다. 양자컴퓨팅 시대가 도래하면, 비트코인 시스템도 무너진다는 시각을 견지하고 있는 것이다.

클라우드 보안 연맹(Cloud Security Alliance)은 이에 대비해 "양자로부터 안전한 보안 워킹 그룹을 마련하고 이러한 우려에 대한 대처 방안을 마련 중에 있다"며 “보안 전문가, 벤더, 대기업들이 지금부터 양자 컴퓨터에 대한 대처법 마련에 손잡고 나서야 한다”고 주장했다. 

이를 예측한 전문가들은 문제 해결을 위해 연구에 매진하고 있다. ‘양자 컴퓨터 시대에 암호학이 가야할 방향’ 또한 어느정도 합의된 상태이다. 블록체인 기반 보안 업체 관계자는 "양자 암호분야는 양자컴퓨팅 관련 기술보다 진보해있는 상태”라며 "연구들이 계속 진행되고 있기 때문에 크게 우려할 상황은 아니다"라고 설명했다.

임호화폐 거래소 관계자는 "초월적인 성능의 양자컴퓨터 상용화보다 비트코인의 채굴 완료 시점이 더 빠를 수도 있다"고 자신의 의견을 피력했다.

[위키리크스한국=최종원 기자]

sus@wikileaks-kr.org


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