구글 양자 AI 연구팀 "비트코인 암호, 양자 공격에 예상보다 취약"

구글 양자 AI(Google Quantum AI) 연구진이 비트코인을 비롯한 주요 암호화폐의 핵심 보안 체계를 해독하는 데 필요한 양자 컴퓨팅 자원이 기존 예측보다 크게 낮다는 연구 결과를 발표했다고 양자 컴퓨팅 전문매체 퀀텀 자이스트 가이트가 22일(현지시각) 보도했다.

이더리움 재단 및 스탠포드 대학교 연구진과 공동으로 진행한 이번 연구는 양자 컴퓨터의 암호 해독 위협이 예상보다 훨씬 빠르게 다가왔음을 시사하고 있다.

보도에 따르면 비트코인의 기반 암호화 알고리즘인 'secp256k1' 타원 곡선을 무력화하는 쇼어(Shor) 알고리즘을 구동하는 데 논리 큐비트 1,200개와 토폴리(Toffoli) 게이트 9,000만 개 수준이면 충분한 것으로 나타났다. 또는 논리 큐비트 1,450개와 토폴리 게이트 7,000만 개로도 해독이 가능하다는 분석이다. 이는 기존 학계의 추정치를 크게 밑도는 수준이다.

특히 초전도나 광자 시스템 기반의 '고속 클록(Fast-clock)' 양자 컴퓨터의 발전이 암호화폐 생태계에 직접적인 위협 요인으로 지목됐다. 연구팀은 물리적 오류율과 평면 연결성을 갖춘 초전도 아키텍처 환경에서 50만 개 미만의 물리적 큐비트만으로도 수 분 안에 쇼어 알고리즘 계산을 마칠 수 있다고 설명했다.
이런 연산 속도는 공개 메모리 풀(Mempool)에서 블록체인 장부에 확정되기 전의 거래를 가로채 자금을 이중 지출하거나 가로채는 이른바 '온스펜드(On-spend)' 공격의 위험성을 크게 높인다. 아울러 스마트 계약, 지분증명(Proof-of-Stake) 합의 메커니즘, 데이터 가용성 샘플링(DAS) 등 주요 블록체인의 핵심 기능 전반에 걸쳐 시스템적 위험을 초래할 수 있다는 지적이다.

연구진은 악용 가능성을 차단하는 '책임 있는 정보 공개' 원칙에 따라 구체적인 양자 회로와 공격 벡터는 비공개로 유지하고 영지식 증명 방식을 활용해 연구 결과의 유효성을 검증했다.

연구팀은 암호화폐 커뮤니티가 지체 없이 양자 내성 암호(PQC)로의 전환을 서둘러야 한다고 촉구했다. 동시에 이미 방치되거나 분실된 휴면 자산이 양자 컴퓨터 공격에 무단 탈취되는 것을 방지하기 위해 기술적 보완책뿐만 아니라 디지털 자산의 회수 및 파기를 규제하는 제도적 프레임워크 마련이 병행되어야 한다고 강조했다.


이인수 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com

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