양자컴 마침내 가상화폐 암호 100만개 해독

구글 · IBM 등이 잇달아 오류없는 양자컴 개발에 성공하면서 비트코인 리플 이더리움등 암호화폐는 " 큐데이(Q-Day) 충격" 에 긴장하고 있다.Q데이(Q-Day)란 양자컴퓨터가 기존 암호체계를 실제로 해독할 수 있는 시점을 의미한다. 디지털 보안에 중대한 전환점이다. 암호화폐 비밀도 뚫을 수 있다는 공포가 엄습하고 있다. 암호화폐업계로서는 그야말로 비상이다. 반면 양자컴퓨팅 기업들인 아이온큐 리게티 디웨이브 퀀텀 등은 환호하고 있다.,

지금의 암호화 기술은 소인수분해의 어려움을 기반으로 하고 있다. 양자 알고리즘 중 쇼어 알고리즘(Shor’s Algorithm)은 소인수분해를 빠르게 해독할 수 있다. RSA-2048 암호화는 기존 컴퓨터로는 수백 년이 걸리지만, 양자컴퓨터는 수일 내에 해독 가능하다. 구글 퀀텀 AI는 100만 큐비트 미만으로도 RSA-2048을 5일 만에 해독할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. Project 11은 ‘Q-Day Prize’라는 경연 대회를 통해 양자컴 해킹에 대비한 비트코인 보안 실험을 진행 중이다.

구글이 양자컴으로 가상화폐 암호 해독하는 윌로우 알고리즘 개발에 성공했다는 보도가 나오면서 비트코인 이더리움 리플등이 위기를 맞고 있다. 뉴욕증시에서는 비트코인 이더리움 리플 ETF 자금이 대거 이탈하고 있다. 큐데이가 오면 안전해 보이는 코인도 내일 도난당할 수 있다. 공격자들이 이미 데이터를 복사해 나중에 해독하기를 기다리고 있을 수 있기 때문이다. 사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)가 보유한 것으로 추정되는 100만 BTC를 포함해 전체 비트코인의 약 25%를 위험에 빠뜨린다.

구글이 양자(퀀텀) 컴퓨팅 분야에서 또 하나의 획기적인 이정표를 달성했다. 구글은 세계 최초로 '검증 가능한 양자 우위'(Verifiable Quantum Advantage)를 달성한 알고리즘을 구현했다. 양자 우위'란 기존 컴퓨터가 현실적인 시간 안에 해결할 수 없는 문제를 양자 컴퓨터가 처리할 수 있는 능력을 말한다. 구글은 자체 개발한 양자 칩 '윌로우'(Willow)을 이용해 구현한 알고리즘 '퀀텀 에코스'(Quantum Echoes)를 이날 세계적인 학술지 '네이처'에 게재했다.
'윌로우'는 구글이 지난해 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 프런티어가 10셉틸리언(10의 24제곱)년, 즉 1조와 1경, 1해보다 큰 10자년 걸려야 풀 수 있는 문제를 단 5분 안에 풀었다며 발표한 양자 칩이다. 윌로우를 이용한 '퀀텀 에코스'는 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터가 실행하는 최상의 고전 알고리즘보다 연산 속도가 1만3천배 빠르다고 구글은 설명했다. 기존의 슈퍼컴퓨터의 능력을 넘어서면서도 전 세계적으로 처음 '검증 가능한' 알고리즘이다. 구글은 2019년 첫 '양자 우위'를 달성했다고 발표했다. 월스트리트저널(WSJ)은 "비트코인 랠리가 예상 못 한 위험, 양자컴퓨팅의 위험을 맞고 있다"고 전했다. 구글은 105개의 큐비트(Qubit)를 가진 '윌로우' 칩을 탑재한 양자컴퓨터가 10 셉틸리언(10의 24제곱·septillion)년 걸리는 문제를 5분 만에 풀었다고 발표한 바 있다. 양자컴퓨팅은 양자 상태에서 0과 1이 중첩되거나 얽히며 정보를 표현할 수 있는 단위인 큐비트가 늘어날수록 오류가 쉽게 발생하는데, 구글이 이러한 오류를 줄일 수 있는 기술을 개발했다는 것이다. 문제는 해커들이 양자컴퓨터를 이용해 비트코인의 암호를 해독하고 훔쳐 갈 가능성이 있다는 것이다.

구글 양자컴퓨터 윌로우가 암호화폐의 비밀을 완전히 해독하면 그동안 나왔던 리플 · 비트코인· 이더리움 솔라나 등의 보안성이 풀리면서 한꺼번에 휴지로 변할 수 있다는 공포가 제기되고 있다. 가상화폐 파생상품 대규모 청산과 탄 비트코인 집중 매각 , 트럼프 랠리 피로감 차익 실현 그리고 서머스의 가상화폐에 대한 "미친 짓"저주 등이 리플 · 비트코인· 이더리움 솔라나 등 암호화폐에 악재가 되고 있다. 월스트리트저널(WSJ)은 이와 관련해 "비트코인 예상 못 한 양자컴퓨팅 위험"으로 대서 특필했다. 구글은 슈퍼컴퓨터가 10셉틸리언(10의 24제곱·septillion)년, 즉 10자년 걸리는 문제를 단 5분 만에 푸는 양자컴퓨터를 개발했다고 발표했다. 이 양자컴퓨터에는 구글이 자체 개발한 양자 칩 '윌로우'(Willow)가 장착됐다. 구글은 기존 컴퓨터가 풀지 못했던 문제에 대한 양자컴퓨터의 해결 사례를 내년에 발표할 예정이라고 설명했다.

미국 컴퓨터업체 IBM이 2029년까지 '실제 유용한 계산을 할 수 있는'(practical) 수준의 양자 컴퓨터를 만들겠다며 로드맵을 발표하면서 뉴욕증시에서 양자 컴퓨팅 관련 기업들이 급등하고 있다. IBM이 블로그 게시물을 통해 미국 뉴욕에 건설 중인 데이터센터에 논리적 큐비트(logical qubit) 200개 수준의 양자 컴퓨터 '퀀텀 스탈링'을 만들 계획이라고 밝혔다. 양자컴퓨터는 양자 상태에서 0과 1이 중첩되거나 얽히며 정보를 표현할 수 있는 단위인 큐비트를 사용하여 기존 비트(0과 1로 정보를 표현하는 단위)의 한계를 뛰어넘는 성능을 갖는다. 신기술의 양자컴퓨팅은 가상암호화폐의 암호 알고리즘을 해독 할 수 있다는 점에서 비트코인 이더리움 리플 등 가상 암호화폐에는 위협이 되고 있다.

가상화폐 비트코인(Bitcoin, BTC)의 가장 근본적인 보안 체계를 위협할 수 있는 양자컴퓨팅(Quantum Computing)의 발전 속도가 예상보다 빠르게 진행되면서, 투자자들에게 새로운 장기 리스크가 현실화되고 있다는 경고가 나왔다.비트코인은 공개키와 개인키 기반의 비대칭 암호화 방식을 사용고 있다. 현재의 디지털 컴퓨터로는 개인키를 역산하는 것이 사실상 불가능하다. 1994년 발표된 ‘쇼어 알고리즘(Shor's Algorithm)’에 따르면, 양자컴퓨터는 이 문제를 빠르게 해결할 수 있으며, 이는 보안 기반 자체를 무너뜨릴 수 있다. 인공지능(AI) 붐 속에 IBM뿐만 아니라 마이크로소프트(MS)·구글·아마존 등 빅테크들도 앞다퉈 양자 컴퓨터 개발에 뛰어들었다. 구글은 지난해 12월 양자 칩 '윌로우'를 공개했고, MS와 아마존도 올해 자체 양자 칩을 내놓은 바 있다.

비트코인(Bitcoin, BTC) 강세론자인 마이클 세일러(Michael Saylor)가 양자컴퓨팅 위협을 일축하고 있다. 양자 기술을 앞세운 마케팅 수단일 뿐이라ㄴ느 주장이다. 그는 설령 실제 보안 위협이 발생하더라도 비트코인 네트워크는 단순 업그레이드만으로 대응이 가능하다고 강조했다. 양자컴퓨터 위협은 아직 수년 남았다는 평가가 우세하지만, 비트코인(Bitcoin, BTC) 시장에서는 기술보다 공포가 먼저 움직일 수 있다는 경고가 나온다. 구글, 캘텍, IBM의 양자 연구 진전이 알려지면서, 암호체계 붕괴 시점으로 불리는 ‘Q-Day’ 논쟁이 다시 불붙고 있다. 실제 기술 위험보다 패닉과 불안 조성 등이 먼저 시장 신뢰를 흔들 수 있다고 분석했다.

양자 위협 대비 기술도 이미 제시되고 있다. 퀴시큐어(QuSecure) 최고경영자 레베카 크라우트하머(Rebecca Krauthamer)는 비트코인이 ECC에서 포스트 양자 표준 알고리즘 ML-DSA로 전환해야 한다고 설명했다. ML-DSA는 미국 국립표준기술연구소(NIST)가 개발한 모듈 격자 기반 서명 방식으로, 다차원 격자와 오류 학습 기법을 이용해 양자 공격에 강한 구조를 갖는다. QRL은 XMSS 기반, 셀프레임(Cellframe)과 알고랜드(Algorand)는 크리스털-딜리튬, FALCON, NTRU, 아이오타(IOTA)는 윈터니츠 서명, 너보스 네트워크(Nervos Network)는 하이브리드 모델을 사용 중이다. 비트코인, 이더리움, 카르다노, 솔라나는 포스트 양자 전환 단계에 있다.

이런 가운데 홍콩 금융 당국이 '핀테크 2030' 비전에서 '포스트 양자'(post-quantum) 시대를 대비한 새로운 보안 표준 마련에 나선다. 양자 컴퓨팅 시대에는 금융기관 보안, 비트코인 등 모든 암호체계가 무력화될 수 있어 각국은 양자 해킹 위험에 대응하는 양자내성암호(PQC) 개발에 나서고 있다.홍콩 금융관리국(HKMA)은 글로벌 핀테크 허브가 되기 위한 향후 5년간의 청사진 '핀테크 2030'을 전격 공개하면서 포스트 양자 시대 암호화 로드맵 수립을 천명했다.하워드 리 HKMA 부총재는 "포스트 양자 시대 암호화 로드맵 수립은 즉각적인 위험에 대응하기 위한 것이 아니라 HKMA와 각 은행이 공동 추진하는 '프로젝트'로 볼 수 있다"고 설명했다. 그는 "업계가 양자 컴퓨팅의 잠재적 위협을 중시해 사전에 충분한 대비책을 마련하기를 희망한다"고 밝혔다. 영국 국가사이버보안센터(NCSC)도 향후 10년간의 국가 암호화 전환 로드맵을 발표했다. 2035년까지 PQC로의 전면 전환을 완료할 계획이다.


김대호 글로벌이코노믹 연구소장 tiger8280@g-enews.com