암호화폐 지갑과 은행 거래에 사용되는 암호화 알고리즘이 양자 컴퓨터에 의해 해킹당할 수 있다는 충격적인 연구 결과가 발표되었습니다. 중국 상하이대학교 연구진이 캐나다 D-Wave Systems사의 양자 컴퓨터를 이용해 현재 널리 사용되는 암호화 알고리즘을 무력화하는데 성공했다고 하는데요. 과연 양자 컴퓨터가 우리의 디지털 자산을 위협할 정도로 발전한 걸까요? 연구 결과와 전문가들의 의견을 자세히 살펴보겠습니다.
양자 컴퓨터 양자 어닐링, 암호를 푸는 새로운 열쇠
이번 연구에서 주목할 점은 ‘양자 어닐링’이라는 기술을 사용했다는 것입니다. 양자 어닐링은 가장 낮은 에너지 상태를 찾는 방식으로, 인공지능의 최적화 알고리즘과 유사하다고 볼 수 있습니다. 기존의 암호 해독 방식은 모든 경우의 수를 하나하나 대입해보는 것이었지만, 양자 어닐링은 장애물을 뛰어넘어 가장 효율적인 해답을 찾아냅니다.
연구팀은 이 기술을 이용해 Present, Gift-64, Rectangle 등 현재 사용 중인 여러 암호화 알고리즘을 무력화하는데 성공했습니다. 이 알고리즘들은 AES(Advanced Encryption Standard)의 기반이 되는 SPN(Substitution-Permutation Network) 구조를 가지고 있는데요. AES-256은 현재 가장 안전한 암호화 표준으로 여겨지고 있어, 이번 연구 결과가 주는 파장이 상당히 큽니다.
연구진은 “이번이 실제 양자 컴퓨터가 현재 사용 중인 여러 SPN 구조 알고리즘에 실질적이고 상당한 위협을 가한 첫 사례”라고 밝혔습니다. 암호화폐 업계에서 오랫동안 우려해온 양자 컴퓨팅의 위협이 현실화되고 있는 셈이죠.
아직은 완벽한 해킹은 어려워
하지만 아직 안심해도 될 것 같습니다. 연구진도 인정했듯이 실제 해킹을 하기에는 여러 제약이 있기 때문입니다. 환경적 요인, 하드웨어의 한계, 그리고 여러 시스템을 동시에 공격할 수 있는 단일 알고리즘 개발의 어려움 등이 그 이유입니다.
또한 이번 공격으로 알고리즘에 사용된 구체적인 암호를 알아내지는 못했다고 합니다. 다만 기존의 방식보다는 큰 진전을 이뤘다고 하네요. 연구진은 앞으로 더 강력한 양자 공격이 가능해질 수 있으며, 현재의 암호 시스템에 새로운 취약점이 발견될 수 있다고 경고했습니다. 즉 아직은 실제 완벽한 해킹을 진행하기에는 제약이 있지만 기술이 발전한다면 앞으로는 어떻게 될지 알 수 없는 상태입니다.
암호화폐 업계의 대응은?
이더리움의 공동 창립자인 비탈릭 부테린은 이미 양자 컴퓨팅의 위험에 대비한 방안을 제시한 바 있습니다. 그는 간단한 하드 포크로 이 문제를 해결할 수 있다고 주장했는데요. 블록체인을 하드 포크하고 사용자들이 새로운 지갑 소프트웨어를 다운로드하면 된다는 것입니다. 이 방식을 사용하면 대부분의 사용자가 자금을 잃지 않을 수 있다고 합니다.
그의 계획에 따르면, 만약 양자 컴퓨터로 인해 대규모 도난 사건이 발생한다면, 이더리움은 네트워크를 이전 시점으로 되돌리는 “하드 포크”를 통해 피해를 막을 수 있습니다. 하드 포크란 블록체인을 특정 시점으로 되돌려 그 이후의 모든 거래를 무효화하는 것입니다.
또한, 부테린은 향후 보안 강화 방안으로 새로운 거래 방식(EIP 7560)을 제안했습니다. 이 거래 방식은 Winternitz 서명과 “STARK”라고 불리는 제로 지식 증명 기술을 이용해 양자 컴퓨터의 공격으로부터 지갑을 보호하는 것입니다. 이렇게 되면 개인 키가 노출되지 않아 해킹 위험이 줄어듭니다.
양자 컴퓨터가 아직 완전한 형태로 상용화되기까지는 시간이 걸릴 것으로 보이지만, 이더리움은 이런 미래에 대비해 양자 저항 기술을 개발하고 적용할 준비를 하고 있습니다.
부테린은 이더리움 블록체인에서 이러한 하드 포크를 실행하기 위한 인프라를 “내일부터라도 구축할 수 있다”고 말했습니다. 이는 암호화폐 업계가 양자 컴퓨팅의 위협에 대해 이미 대비책을 마련하고 있다는 것을 보여줍니다.
양자 컴퓨터 암호화의 미래
이번 연구 결과는 양자 컴퓨터의 발전 속도가 우리의 예상보다 빠를 수 있다는 것을 보여줍니다. 하지만 동시에 아직은 실제 해킹으로 이어지기까지 여러 장애물이 있다는 것도 알 수 있었습니다.
앞으로 양자 컴퓨터 기술이 더욱 발전한다면 현재의 암호화 기술로는 충분하지 않을 수 있습니다. 이에 대비해 암호화폐 업계뿐만 아니라 금융, 보안 등 여러 분야에서 ‘포스트 양자 암호화’ 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다.
우리가 일상적으로 사용하는 디지털 기술의 근간인 암호화 기술. 양자 컴퓨터의 발전으로 인해 새로운 도전에 직면했지만, 동시에 더 안전하고 혁신적인 기술 발전의 계기가 될 수도 있을 것 같습니다. 앞으로 양자 컴퓨터와 암호화 기술의 숨 막히는 경쟁, 그리고 그 속에서 탄생할 새로운 기술들을 기대해 봅니다.