[ 요약 ]

양자컴퓨터의 기술적 발전이 가시화되고 있으며, 향후 금융, 에너지, 제약, 화학 분야 등에 기술적인 혁신을 가져다 줄 것으로 기대하고 있다. 하지만 쇼어 양자 알고리즘을 이용하면 현재 사용 중인 공개키 암호가 해독 가능한 것이 입증되면서, 암자컴퓨터 발전으로 인한 통신, 금융거래, 인터넷 상거래 등에 직접적인 위협이 될 것으로 예상되고 있다. 이를 위해 미국 국가표준기술연구소(National Institute of Standard and Technology: NIST) 주도로 양자컴퓨터의 암호공격에 대응할 수 있는 양자내성 암호 알고리즘을 공모하여 2022년 7월에 4개의 표준 후보 알고리즘을 발표하였으며, 2024년에 표준화가 완료될 예정이다. 양자내성 암호 표준화에 맞춰 미국 정부는 2035년까지 정부기관의 공개키 기반 암호시스템을 양자내성 암호로 전환하는 정책을 발표하면서 암호기술을 교체하기 위한 준비작업도 활발히 진행하고 있다. 본 고에서는 양자컴퓨터의 암호해독 위협에 대응하기 위한 미국과 유럽 등의 양자내성 암호로의 전환 동향에 대해서 살펴본다

I. 양자컴퓨팅의 발전과 양자위협

미국 글로벌 빅테크 기업 및 중국, 국내 연구소에서도 양자컴퓨터 개발 경쟁이 뜨겁다. 양자컴퓨터는 0과 1이라는 디지털 기반의 컴퓨터와 다르게 양자역학적 성질을 이용하여 연 산성능을 획기적으로 개선하는 새로운 컴퓨팅 기술이다. 즉, 양자컴퓨터는 양자 중첩 (superposition), 얽힘(entanglement)과 같은 양자 물리학적 현상을 활용하여 데이터를 처리하는 연산 장치이며, 디지털 컴퓨터에서 0과 1이라는 비트와 양자역학의 중첩상태의 특징을 이용해서 0과 1을 동시에 표현할 수 있으며 기본 단위로는 큐비트(Quantum Bit)를 사용한다.