비트코인을 보호하라 : 양자컴퓨터의 발전과 양자저항성 기술 개발의 필요성

양자컴퓨터의 발전은 기존의 공개 키 암호화 방식을 빠르게 해독할 잠재력을 지니며, 이는 비트코인과 같은 암호화폐의 보안에 새로운 위협을 제기하고 있습니다. 이에 따라 비트코인 네트워크의 개발자들은 양자저항성(Quantum Resistance) 기술 개발에 집중하고 있습니다.

 

양자컴퓨터와 비트코인 양자저항성

양자컴퓨터의 위협과 비트코인의 대응

 

양자컴퓨터의 위협과 비트코인의 대응 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 수천 년이 걸릴 계산을 단시간에 수행할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 특히, RSA-2048과 같은 현재 널리 사용되는 암호화 알고리즘이 양자컴퓨터에 의해 단시간 내에 해독될 수 있다는 우려가 제기되고 있습니다. 캐나다 글로벌 위험 연구소의 2024년 보고서에 따르면, 전문가들은 향후 10년 내에 양자컴퓨터가 RSA-2048을 24시간 이내에 해독할 가능성이 50% 이상이라고 전망하고 있습니다.

 

RSA-2048: 공개 키 암호화의 표준

 

RSA-2048의 정의

 

RSA-2048은 널리 사용되는 공개 키 암호화 알고리즘의 한 형태로, 2048비트 길이의 키를 사용하는 것을 의미합니다.

RSA는 Rivest, Shamir, Adleman이 개발한 알고리즘으로 이름이 붙여졌으며, 데이터 암호화 및 디지털 서명 검증과 같은 보안 작업에서 널리 활용됩니다.

 

 RSA-2048의 보안은 크게 두 가지 요소에 의존합니다

 

• 소인수분해의 어려움: n이 p와 q로 소인수분해되지 않으면, 공격자는 개인 키를 알아낼 수 없습니다. 2048비트는 현대 컴퓨터로 소인수분해가 거의 불가능한 크기를 제공합니다.
• 키 길이의 강도:RSA-2048은 일반적인 애플리케이션에서 2030년대까지 안전한 것으로 간주됩니다.

하지만 양자컴퓨터가 발전함에 따라 RSA-2048의 보안은 위협받고 있습니다.

Shor의 알고리즘이라는 양자 알고리즘은 기존 컴퓨터로는 비현실적으로 긴 시간(수천 년)이 걸리는 소인수분해를

단시간 내에 처리할 수 있기 때문입니다.

 

양자저항성 기술 개발

 

이러한 위협에 대응하기 위해, 비트코인 네트워크와 암호화폐 업계는 양자저항성 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다. 양자저항성 기술은 양자컴퓨터의 공격에도 안전한 암호화 방식을 의미하며, 이를 통해 비트코인의 보안을 강화하려는 노력이 진행되고 있습니다.

 

양자내성 디지털 서명 알고리즘 2017년 스위스 취리히 연방공과대학에서 개발한 '크리스탈 딜리시움(CRYSTALS-Dilithium)'은 복잡한 격자 구조를 활용하여 양자컴퓨터의 공격을 방어하는 양자내성 디지털 서명 알고리즘입니다. 이 알고리즘은 보안성과 성능 면에서 우수하여, 대부분의 애플리케이션에 적합한 것으로 평가받고 있습니다.

 

2024년 8월, 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 양자컴퓨터의 위협에 대비하기 위한 포스트 양자암호화(PQC)의 최종 표준으로 크리스탈 딜리시움을 채택하였습니다. NIST는 크리스탈 딜리시움을 주 알고리즘으로 권장하며, 더 작은 서명이 필요한 경우에는 팔콘(FALCON)을 사용할 것을 추천하고 있습니다.

 

IBM은 양자내성암호화 알고리즘 개발에 주력하여, NIST의 표준에 자사의 알고리즘이 채택되는 성과를 이루었습니다. IBM 연구진이 개발한 크리스탈-카이버(CRYSTALS-Kyber)와 크리스탈-딜리시움은 각각 키 교환 및 디지털 서명을 위한 알고리즘으로 선정되었습니다.

 

미래 과제와 전망

양자컴퓨터의 상용화 시기는 2030년에서 2050년 사이로 추정되지만, 암호화폐의 안전성을 유지하기 위해서는 선제적인 대응이 필요합니다. 따라서, 암호화폐 산업계는 양자내성 기술 개발과 암호화 연구 분야에 대한 투자를 늘려 이 문제에 적극적으로 대응하고 있습니다.

 

향후 과제로는 양자저항성 알고리즘의 표준화와 실제 적용, 그리고 기존 시스템과의 호환성 문제가 있습니다. 또한, 양자컴퓨터의 발전 속도와 이에 대응하는 보안 기술의 개발 속도 간의 균형을 맞추는 것도 중요한 과제입니다.

 

결론

 

양자컴퓨터의 발전은 비트코인과 암호화폐의 보안을 위협하며 새로운 양자저항성 기술 개발의 필요성을 제시하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 양자저항성 기술의 개발과 표준화 등 암호화폐 업계의 적극적인 대응이 필요한 상황입니다. 지속적인 연구와 투자를 통해 안전하고 신뢰할 수 있는 암호화폐 환경을 구축하는 것이 중요합니다.

 

 

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