최근 비트코인을 비롯한 암호화폐에 대한 과대광고들이 만연하고 있습니다.그러나 암호화폐와 블럭체인이 전자적 아키텍쳐라는 면에서 혁명적인 기술이라는 건 의심할 여지가 없습니다.
블럭체인은 트랜잭션이 기록된 원장을 공유하면서,그 기록들을 식별해 나가는 분산화된 회계시스템입니다.네트워크 상의 각 컴퓨터들은 원장의 복사본을 가지게 되며,트랜잭션이 완료되고 나면,네트워크상의 다른 컴퓨터들이 가진 원장들과 비교를 하여 유효성을 식별하게 됩니다.모든 원장들이 일치하게 된다면,해당 트랜잭션은 다른 기록들과 같이 블럭이라고 불리는 곳에 암호화되어 저장됩니다.기존의 블럭들에 새로운 블럭이 추가되어 체인으로 연결된 블럭들의 형태,즉 블럭체인을 이룹니다.
블럭체인의 활용가능성은 암호화폐에 그치지 않고 훨씬 더 광범위 합니다
각종의료기록의 디지털 보관이나,스마트컨트랙의 활용,전자투표.심지어 미국방부에선 물류문제와 관련된 잠재적 솔루션 으로도 거론되고 있습니다.미국방부는 블록 체인의 합의 구조를 활용하면 단일 지점에서의 실패로 야기되는 보안 위험을 완화하면서 중소규모의 공급 업체들도 자신들의 출하품을 추적하는 것이 가능해질수 있다고 합니다.그리고 지난 12월 트럼프 대통령은 블록체인의 활용으로 인한 잠재적 이익을 조사하는 연방정부 법안에 서명한 바 있습니다.
하지만 이 이 기술에 관한 작은 비밀하나는 양자컴퓨터를 이용한 해킹으로 인해 무용지물이 될수도 있다는 것입니다.
양자컴퓨터는 현재 개발단계에 있는 컴퓨터로서 양자 물리학을 이용하기에 기존의 컴퓨터들보다 훨씬 높은 성능을 가집니다.기존의 컴퓨터는 각 비트가 0과1로 이뤄진 이진법 시스템을 이용하는데에 비해,양자컴퓨터는 물리적 입자나 단일광자로 구성된 단위를 사용하며 이 단위를 퀀텀비트(양자비트) 또는 큐비츠를 라고 부릅니다비트는 오직 1과 0만을 다르기에,기존 컴퓨터의 선형적인 방식으로 계산을 수행합니다
그에 반해 양자 컴퓨터가 다루는 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 현상을 이용하기에 큐비츠는 0과 1의 상태를 동시에 갖습니다.이를 이용하여 현대의 컴퓨터를 월등히 능가하는 컴퓨팅 성능을 가지는 것이 가능합니다.
그리고 이러한 양자컴퓨의 성능은 블록체인을 포함하여 대부분의 전자 데이터 보관소들이 사용중인 비대칭 암호화 시스템에 위협적인 존재입니다.이 시스템들이 보안을 유지하고 있는 이유는 기존의 컴퓨터성능으로는 암호를 푸는데 시간이 너무 오래 걸리기 때문입니다.이 암호 시스템을 푸는 유일한 방법은 대반소수를 역으로 하여 원래의 소수값을 구해내는 방식 입니다.기존의 컴퓨터로 이것을 계산해내는 데에는 영겁의 시간이 걸릴것이나,대형 범용 양자컴퓨터를 이용하면 거의 즉시 풀어낼수 있습니다.설사 블럭체인이라 할지라도요.American Defense International의 수석 자문 Charles Harvey Jr는 아래와 같이 발전했습니다.
"양자컴퓨터가 나와서 기존컴퓨터들이 사용중인 암호시스템을 깨는 날을 가르켜 나는 Q-day라고 부르고 있다.Q-day가 다가오고 있다."
그러나 현존하는 블럭체인에게 양자컴퓨터가 위협이 된다면,양자 사이버보안이 그 해결책이 되어줄 수 있습니다.양자 사이버 보안을 3단계에 걸쳐서 도입함으로서 블록체인이 쓸모없는 기술이 되는 것을 막을수 있습니디.
첫번째로 즉각 시행되어야 하는 조치는 현존하는 암호시스템에 진정한 난수를 발생시키는 알고리즘을 도입함으로서 보안성을 강화하는 것입니다.양자 암호 키라는 부르는 세계에서 가장 강력한 암호키입니다.
진정한 무작위성은 자연에서만 찾을 수 있습니다. 과학자들이 자연적으로 생성되고 자가파괴되는 우주의 구조속에서 발생하는 에너지의 충돌을 측정하는 이유이기도 합니다.
양자 난수 생성기는 은행이나 정부기관,사설 클라우드 업체에서 이미 실사용중이기도 합니다.블록체인 소프트웨어에 양자 암호 키를 추가 시키고,모든 데이터를 암호화 시킴으로서 양자컴퓨터는 물론 기존 컴퓨터에 대한 보아도 강화할 수 있습니다.
그 다음 단계로 반양자 알고리즘의 개발입니다.
미국 상무성 산하의 국립 표준 기술 연구소는 현재 이 차세대 알고리즘 제출을 검토 중에 있습니다.기존 컴퓨터가 수행해 내기 힘든 수학적 문제로 비대칭 암호화을 이용한 것처럼 , 반양자 알고리즘 역시 양자 컴퓨터가 수행 해 내기 힘든 수학적 문제를 사용할 것입니다
문제는 양자 컴퓨터에게 적용시킬수 있을 정도의 수학적 문제를 만들어 낼수 있느냐입니다.이 접근 방식은 Dr.Peterr Waterland에 의해 설립된 영국의 Quantum Resistant Ledger가 접근하고 있는 방식입니다.Dr.Peter Waterland는 낮에는 의학교수로서 일하고 밤에는 반양자 암호화관련 프로젝트에 임하고 있습니다.또 다른 영국의 회사 UbiQuicoin역시 "최초의 반 양자 컴퓨터 사이버 어택 블럭체인이 되는 것이 목표다"라는 발표를 한바 있습니다.
세번째 단계는 양자 네트워크 입니다.양자 암호 키 분배(quantum key distribution)라는 하드웨어 기술을 이용하여, 개별입자의 데이터를 인코딩하여 한점에서 다른 점에서 정보를 보내는 기술입니다.어떠한 해킹시도도 자동적으로 연결을 끊어 버립니다.러시아의 한 그룹은 기술과 블럭체인을 접목 시키려 하는중이고, 일본의 오사카 대학에서는 이와 비슷한 개념의 qBitcoin이 제안된바 있습니다.
양자증명 블럭체인은 미국 공공 및 민간 부분 모두에게 중요합니다.캐나다,오스트레일리아,대한민국,스위스는 모두 상용화된 양자 사이버보안 상품을 가진 회사들이 있는 나라들입니다.하지만 미국은 이들에 비해 현재 뒤쳐진 상태입니다.그리고 중국역시도 글로벌한 양자 네트워크 점유율을 계속 이어 나가고 있습니다.
COMMENTS
블럭체인에 대한 양자 컴퓨터의 잠재적인 위협은 심각합니다.하지만 위에 나온 세단계의 계획을 따라 양자암호 키와 반양자 알고리즘을 개발&구현하고,양자 네트워크를 통하면 블럭체인이 역사의 뒤안길로 사라지는 사태로부터 구할수있습니다.그리고 비트코인 같은 암호화폐들도 양자의 시대에서 살아남을수 있을것입니다.
