양자내성암호
기술노트
🔒 양자내성암호 (PQC)
양자내성암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)는 미래에 등장할 양자 컴퓨터의 공격에도 안전하게 데이터를 보호할 수 있도록 설계된 암호 기술입니다. 현재 널리 사용되는 공개키 암호(RSA, ECC 등)는 양자 컴퓨터에 의해 쉽게 해독될 수 있다는 위협 때문에 PQC의 중요성이 부각되고 있습니다.
🤔 양자내성암호는 왜 필요한가?
현재의 인터넷 통신(HTTPS), 전자 서명, 암호화폐 등 대부분의 보안 시스템은 소인수분해나 이산 로그 문제와 같은 수학적 난제에 기반한 공개키 암호 방식(RSA, ECC)을 사용합니다. 하지만 양자 컴퓨터는 쇼어(Shor) 알고리즘을 통해 이러한 수학적 난제를 매우 빠르게 풀 수 있습니다.
이는 양자 컴퓨터가 상용화되면, 현재의 모든 공개키 암호 시스템이 무력화되어 통신 내용이 해독되고, 전자 서명이 위조될 수 있다는 의미입니다. 양자내성암호는 이러한 양자 시대의 보안 위협에 대비하기 위한 필수적인 기술입니다.
⚙️ 양자내성암호의 주요 연구 분야
미국 국립표준기술연구소(NIST)를 중심으로 다양한 양자내성암호 알고리즘이 연구되고 있으며, 크게 다음과 같은 범주로 나뉩니다.
- 격자 기반 암호 (Lattice-based cryptography) : 격자 문제의 어려움에 기반한 암호 방식. (예: CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium)
- 코드 기반 암호 (Code-based cryptography) : 오류 정정 코드의 어려움에 기반한 암호 방식.
- 다변수 다항식 기반 암호 (Multivariate Polynomial-based cryptography) : 다변수 다항식의 해를 찾는 어려움에 기반한 암호 방식.
- 해시 기반 서명 (Hash-based signatures) : 해시 함수의 특성을 이용한 서명 방식.
💡 기술사 핵심 Point
- 양자내성암호는 양자 컴퓨터의 위협에 대비하기 위한 선제적인 보안 기술입니다. 양자 컴퓨터가 아직 상용화되지 않았더라도, 지금 암호화된 데이터가 미래에 해독될 수 있다는 점(Harvest Now, Decrypt Later) 때문에 미리 대비해야 합니다.
- PQC는 기존 암호 시스템을 대체하는 것이 아니라, 하이브리드 암호화 방식으로 기존 암호와 PQC를 함께 사용하는 것이 일반적입니다.
- PQC 알고리즘은 기존 암호에 비해 키 크기가 크거나 연산 속도가 느리다는 단점이 있어, 이를 개선하기 위한 연구가 활발히 진행 중입니다.
- 양자 컴퓨팅 기술의 발전과 함께 PQC의 중요성은 더욱 커지고 있으며, 국가 안보 및 주요 인프라 보호를 위한 핵심 기술로 인식되고 있습니다.
