양자내성암호(PQC), 양자컴 시대 대비한 뚫리지 않는 보안방패!

미래의 보안 판도를 뒤흔들 ‘게임 체인저’가 다가오고 있습니다. 바로 슈퍼컴퓨터의 30조 배가 넘는 연산 능력을 가진 양자컴퓨터입니다. 상상조차 어려운 이 강력한 기술 앞에서는 현재 우리가 사용하는 암호 체계가 속수무책으로 무력화될 수 있습니다. 하지만 절망하기는 이릅니다. 바로 양자컴퓨터의 공격을 원천 봉쇄할 양자내성암호(PQC) 기술이 빠르게 상용화되며 든든한 방패 역할을 할 준비를 하고 있기 때문입니다.

양자컴퓨터

목차

 

초고속 연산, 양자컴퓨터의 위협 현실로 다가오다

더 이상 먼 미래의 이야기가 아닙니다. 압도적인 연산 속도를 자랑하는 양자컴퓨터의 등장은 보안 업계에 거대한 파장을 예고하고 있습니다. 현재 널리 사용되는 RSA, ECC와 같은 공개키 암호 알고리즘은 거대한 소인수 분해 문제를 기반으로 안전성을 확보하지만, 양자컴퓨터 앞에서는 순식간에 무너질 수 있습니다. 마치 견고한 철옹성이 핵폭탄 앞에 맥없이 부서지듯, 우리의 디지털 자산과 정보가 순식간에 위험에 노출될 수 있다는 의미입니다.

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양자컴퓨터도 뚫지 못하는 견고한 방패, 양자내성암호(PQC)

이러한 위협에 맞서 등장한 것이 바로 양자내성암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)입니다. PQC는 양자컴퓨터로도 해독하는 데 수십 년 이상의 시간이 소요될 정도로 복잡한 수학적 난제를 기반으로 설계되었습니다. 기존 암호 기술과는 근본적으로 다른 원리를 사용하여 양자컴퓨터의 공격을 효과적으로 방어할 수 있는 차세대 암호 기술인 것입니다.

 

더욱 주목할 점은 PQC가 별도의 특수 장비 없이 소프트웨어 형태로 기존 시스템에 쉽게 적용될 수 있다는 점입니다. 이는 높은 초기 도입 비용과 복잡한 네트워크 구축이 필수적인 양자 키 분배(QKD) 방식에 비해 뛰어난 범용성과 경제성을 자랑합니다. 마치 스마트폰 앱을 설치하듯, 기존 보안 시스템을 업그레이드하여 양자컴퓨터 시대에 대비할 수 있다는 것은 매우 혁신적인 변화입니다.

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국내외 기업들의 발 빠른 PQC 도입 현황

이미 글로벌 기업들은 발 빠르게 PQC 기술 도입에 나서고 있습니다. 국내에서도 예외는 아닙니다.

• 삼성전자: 최신 스마트폰 갤럭시 S25에 자체 보안 시스템 녹스(KNOX)에 PQC 기술을 최초로 적용했으며, PQC 기반 보안 칩 개발 완료 및 샘플 출하를 준비하며 선도적인 행보를 보이고 있습니다. 이는 개인 정보는 물론 기업의 핵심 기술까지 안전하게 보호하겠다는 강력한 의지를 보여주는 사례입니다.
• LG유플러스: PQC 기술을 활용한 계정 관리 서비스 ‘알파키’를 출시하여 금융, 의료, 공공 기관 등 다양한 분야에 공급하고 있습니다. 이는 기업의 중요 정보 접근 권한을 안전하게 관리하고, 잠재적인 사이버 위협을 사전에 차단하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.
• 크립토랩: 서울대학교 천정희 교수가 설립한 스타트업으로, 정부 주관 한국형 양자내성암호 공모전에서 최종 알고리즘으로 선정되며 기술력을 인정받았습니다. 특히 이 회사의 수석 과학자인 다미앙 스텔레 교수는 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 PQC 표준 기술 개발에 참여한 세계적인 전문가라는 점에서 더욱 신뢰를 얻고 있습니다.

뿐만 아니라 정부 역시 PQC 기술의 중요성을 인지하고 적극적인 지원에 나서고 있습니다. 과학기술정보통신부는 국내 암호 체계의 PQC 전환을 위해 에너지(한전 KDN), 의료(라온시큐어), 행정(LG유플러스) 분야에서 시범 사업자를 선정하고 각 기업에 9억 원의 예산을 지원하여 PQC 암호 체계 도입을 본격적으로 추진하고 있습니다. 정부의 이러한 투자는 대한민국 전체의 보안 수준을 한 단계 끌어올리는 중요한 발판이 될 것입니다.

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기존 양자 보안 기술 QKD의 한계와 PQC로의 전환

과거 국내에서는 양자역학 기반 보안 기술인 양자 키 분배(QKD)에 대한 투자가 활발했습니다. QKD는 양자의 특성을 이용하여 암호 키를 안전하게 공유하는 기술로, 이론적으로는 해킹이 불가능하다고 알려져 있습니다. 실제로 SK텔레콤과 KT 등 국내 통신사들은 QKD 기술 개발에 상당한 노력을 기울여 왔습니다.

 

하지만 최근 SK텔레콤 유심 정보 유출 사고에서 보듯이, QKD가 적용되지 않은 영역에서는 여전히 보안 취약점이 존재할 수 있다는 점이 드러났습니다. 또한 QKD는 암호 키를 생성하고 분배하기 위한 별도의 고가 장비와 네트워크 구축이 필수적이며, 사이버 공격 방어에는 상대적으로 취약하다는 한계가 있습니다. 이러한 이유로 미국 국가안보국(NSA)은 이미 2020년부터 공공기관에서의 QKD 사용을 제한하는 보안 지침을 발표하기도 했습니다.

 

결국 높은 초기 비용과 제한적인 적용 범위라는 QKD의 단점을 극복하고, 보다 넓은 범위에서 실질적인 보안 강화가 가능한 PQC 기술로의 전환은 필연적인 흐름이라고 볼 수 있습니다.

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양자컴 시대, PQC가 대한민국의 디지털 안전을 책임진다

양자컴퓨터라는 강력한 위협에 맞서, 양자내성암호(PQC)는 대한민국 디지털 보안의 미래를 책임질 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다. 빠른 기술 발전과 정부의 적극적인 지원, 그리고 국내 기업들의 발 빠른 도입 노력은 우리 사회 전반의 보안 수준을 획기적으로 향상할 것으로 기대됩니다.

 

물론 PQC 기술 역시 완벽하다고 단정할 수는 없습니다. 끊임없이 진화하는 사이버 위협에 대응하기 위해서는 지속적인 연구 개발과 투자가 필수적입니다. 하지만 현재까지의 기술 발전 속도와 상용화 추세를 고려할 때, PQC는 다가오는 양자컴퓨터 시대에 가장 현실적이고 효과적인 보안 해법이 될 것이 분명합니다. 앞으로 대한민국은 PQC라는 튼튼한 방패를 통해 더욱 안전한 디지털 미래를 만들어 나갈 수 있을 것입니다.

 

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