양자컴퓨터 상용화로 모든 암호 기능 상실

양자 컴퓨터가 개발되어 상용화되면 가장 먼저 다가오는 위험이 모든 암호 체계의 붕괴이다. 실존하는 슈퍼 컴퓨터로도 풀지 못하는 모든 암호 메커니즘을 순식간에 풀어버리기 때문이다. 누군가 개발하였다면 아마도 극비리에 발표하지 않고 전 세계의 경제 국방 관련 모든 암호체계를 유린할 것이다.

 

양자컴퓨터

양자컴퓨터로 인한 암호체계 붕괴 

 

1. 양자 컴퓨터 개발 현황

 

1) 양자컴퓨터는 기존 슈퍼컴퓨터보다 수백만 배 빠른 연산속도를 자랑한다.

2) 현재까지 가장 빠른 속도를 가진 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리는 문제를 단 200초 만에 해결할 수 있는 수준이다.

3) 아직까지는 이론적으로만 가능하기 때문에 일부 전문가들은 ‘꿈의 컴퓨터’라 부르기도 한다.

4) 실제로 IBM, 구글, 인텔 등 글로벌 IT 기업들이 앞다퉈 양자컴퓨터 개발에 뛰어들고 있다.

5) 중국 정부와 알리바바 그룹이 공동으로 대규모 투자를 결정하기도 했다.

6) 양자 컴퓨터가 개발되면 문제에 대한 여러 가지 답을 동시에 계산할 수 있다.

7) 양자컴퓨터는 다양한 원인과 요소를 고려하여 복잡한 문제들을 쉽게 풀이 할 수 있다.

8) 일부에선 개발되었다고 발표하고 있지만 아직까지 상용화 되지는 못하고 있다.

9) 전문가들의 견해에 의하면 십수년은 더 소요될 것이라고 예측하고 있다.

 

 

2. 양자 컴퓨터와 슈퍼 컴퓨터 비교

 

1) 양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 따라 자료를 처리하는 미래형 컴퓨터다.

2) 양자컴퓨터가 실용화되면 기존 컴퓨터로 100만 년이 걸리는 암호화 프로그램을 몇 시간 이내에 처리할 수 있다.

3) 양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 바탕으로 큐비트라는 양자적 상태의 조합을 활용해 연산한다.

4) 큐비트의 경우 기존에 0과 1의 값을 중첩 사용할 수 있다.

5) 따라서 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 기하급수적으로 빠른 연산이 가능해진다. 

6) 큐비트의 연산은 큐비트의 수 만큼 빠르고 다양한 분석을 할 수 있다.

7) 비결정성을 가지기 때문에 기존 컴퓨터에서 볼 수 없는 다양한 상태에 대한 결괏값을 도출해 낼 수 있다.

 

 

3. 현재 사용되고 있는 암호 메카니즘 

 

1) 최근에 개발된 RSA 암호방식과 함께 공개키 암호계가 실용화되어있다.

2) 공개키 암호계는 암호를 만들기 위한 키와 해석하기 위한 키가 서로 다른 것이다.

3) 암호를 만들기 위한 키는 공개키로서 공개하여 모든 사람이 암호를 만들 수 있다.

4) 암호를 해독하는 것은 비밀키가 있어야 가능하도록 만드는 것이다.

5) 공개키 암호계 중에서 최초로 개발된 RSA 방식은 소인수분해를 이용한 방식이다.

6) 상용 시스템은 RSA 방식에 기반을 두고 있어서 만약 큰 수의 소인수분해가 빨라지게 되면 문제가 발생한다.

7) 대표적으로 양자컴퓨터가 실용화되면 엄청난 계산 속도로 대부분의 시스템이 쉽게 풀려버리는 문제가 발생한다.
8) 암호학에서 제일 큰 영향을 미친 PGP가 등장하기도 하였다. 

9) Pretty Good Privacy란 이름의 프로그램인데, 이 프로그램은 국가기간에만 치중되어 있던 암호기술을 개인까지 내리는 역할을 하였다.

10) 정부에선 테러리스트들이 이걸 쓰면 어쩌냐고 하지만, 아직까지 잘 쓰이고 있다.

11) 이 프로그램도 엄청난 계산 속도의 양자컴퓨터 앞에서는 무용지물이 될 것이다.

 

 

4. 양자 컴퓨터와 암호 체계에 대한 고찰

 

1) 현존 기술로 100만 년 걸리는 1024비트 암호 해독을 10시간 만에 끝낼 수 있다. 

2) 양자 컴퓨터는 전력 소모량은 600분의 1 수준인 0.05MW로 줄어든다.

3) 문제에 대한 여러 가지 답을 동시에 계산할 수 있는 양자컴퓨터는 다양한 원인과 요소를 고려한다.

4) 현재 우리가 안고 난제들 특히 디지털 사회가 당면한 문제들을 풀어낼 것으로 기대된다.

5) 가장 문제가 되는 점은 현재의 모든 암호 체계를 무력화 시킬 수 있다는 것이다.

6) 양자통신을 개발하여 해킹을 차단 할 수는 있지만 암호 체계는 별개의 문제이다.

7) 양자컴퓨터로도 풀 수 없는 알고리즘의 새로운 암호 시스탬을 모색하여야 한다.