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뚫리지 않는 방패 양자암호의 시대가 온다 Ⅰ 양자역학의 현상을 이용한 양자암호통신 스마트폰에 도입된 양자난수생성기
해커들은 말한다. ‘이 세상에 뚫리지 않는 암호는 없다.’ 그 말 그래도 암호의 역사는 창과 방패의 역사였다. 방패는 창에 뚫리지 않기 위해 재료를 바꾸고 강도를 바꾸며 점점 강해져 간다. 이에 맞추어 창 역시 그 방패를 뚫기 위해 날카로워지고 강해진다. 이처럼 암호는 점점 더 복잡해지지만 어딘가에는 이 복잡함을 푸는 실마리가 있게 마련이다. 안타깝게도 현대 기술은 암호의 실마리를 매우 빠르게 찾아낼 수 있다. 2019년 구글은 양자컴퓨터가 기존 슈퍼컴퓨터의 연산 능력을 넘어 섰다고 발표했다. 양자컴퓨터는 0과 1이라는 컴퓨터의 기본 비트 단위에서 벗어나 ‘중첩’이라는 양자역학의 현상을 이용한다. 중첩은 하나의 압자에 여러 가지 상태가 확률적으로 동시에 존재하는 것이다. 즉 양자컴퓨터는 0,1의 상태를 동시에 갖는 큐비트 단위로 정보를 처리한다. 이러한 특성 때문에 양자컴퓨터는 적은 큐비트로 경우의 수를 엄청나게 많이 표현할 수 있고 여러 가지 결과값을 한 번에 낼 수 있다. 양자컴퓨터가 암호 해독에 이용된다면 아무리 복잡한 암호라도 단 몇 분 안에 풀릴 수 있다. 현재 거의 대부분의 암호를 만드는 시스템 알고리즘은 소...
한데센2022-06-19
뚫리지 않는 방패 양자암호의 시대가 온다 Ⅱ
스마트폰에 도입된 양자난수생성기 완전한 양자 암호 키는 현재 연구 중이지만 양자암호 보안 기술 중 난수생성기가 탑재된 스마트폰이 최초로 한국에서 출시됐다. 난수는 통신 내용을 암호화한 후 전송하는 데 쓰인다. 물론 일반 스마트폰에도 난수생성기가 있지만 인간이 만든 소프트웨어 알고리즘에 의해 생성되기 때문에 패턴이 생겨 쉽게 뚫릴 수 있다. 이렇게 수학적 알고리즘 기반으로 생성된 난수를 유사 난수(pseudorandom number)라고 한다. 양자난수생성기는 사람이 아닌 순수 자연 현상, 즉 양자 현상을 이용해 난수를 생성한다. 그렇기 때문에 특정한 패턴이 없어 예측이 불가능하다. 양자난수 생성 방식은 크게 광학식과 방사성 동위원소식으로 구분된다. 광학식은 빛의 입자이자 파동인 광자(Photon)을 이용하는 방식이다. 방사성 동위원소식은 반감기 동안 방출하는 알파입자를 이용한다. 광자나 알파입자는 모두 불확정성을 따르므로 무작위한 난수성을 나타낸다. 양자난수를 지속적으로 생성시키는 장치를 '양자난수생성기(QRNG)'라 하는데, 이렇게 만들어진 난수는 아무리 뛰어난 슈퍼컴퓨터로도 예측할 수 없을 정도로 완벽하게 무질서한 순...
한데센2022-06-19
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