Q-Day에 대비하라: 양자기술이 가져올 보안 인프라 혁신

I. 양자컴퓨터가 가져온 보안 위협

• 현재 보편화된 암호체계 RSA는 매우 큰 두 개의 소수(Prime Number)를 이용해 해독이 어려운 암호를 반드는 방식
• 슈퍼컴퓨터 대비 수만배 이상의 연산 성능을 갖춘 양자컴퓨터 앞에서는 RSA의 안전성을 담보하기 어려움 (☞ Google, 2024년 말 현재의 슈퍼컴퓨터로 10의 25제곱년 동안 풀어야 할 계산을 단 몇 분만에 해결 가능한 양자칩 Willow 발표)
• 양자컴퓨터가 기존 암호체계를 실질적으로 무너뜨릴 수 있는 Q-Day 도래 우려

II. 양자보안, 모든 창을 막는 방패

• 양자보안은 양자컴퓨터 시대에 대비해 보안체계 전반을 강화하는 개념으로 양자내성암호(PQC)와 양자키분배(QKD)가 대표적

암호체계 유형별 비교

• PQC는 미국이 기술 표준화에 적극 나서며 시장 선도 중
• QKD는 세계 최대 규모 QKD 통신망을 구축한 중국이 기술력 우위

양자보안 분야 주요국 현황 비교

III. 결론

(1) 시사점

• PQC는 기존 암호 인프라와 호환성이 높고 빠른 전환 가능 → 전방위 확산 전망
• QKD는 하드웨어의 근본적 변화를 수반하지만 완벽한 보안 구현 가능 → 국가 기간망 등 초고보안 영역 도입 전망

양자보안 도입 시기 전망

• 진입장벽이 높은 양자컴퓨팅과 달리 양자보안에서는 세계 최고 수준의 ICT · 통신 인프라를 갖춘 한국이 기술 상용화 확산에 유리한 조건 보유

(2) 제언

• 국제 표준 제정 참여: 시장 초기 단계에서 기술 리더십과 주도권 확보 노력 필요. 초기 기술 표준과 상용화·적용 가이드라인이 향후 양자보안 시장의 전체 구조를 결정
• 기존 암호체계/양자보안 결합 하이브리드 전략: 암호체계 전환 과정에서의 부작용을 최소화하기 위해 기존/양자 암호체계 도입을 병행하며 단계적으로 양자보안 범위 확장 필요
• 소부장 육성: 글로벌 양자보안 시장을 주도할 대표 기업 육성과 더불어 이를 뒷받침할 수 있는 소부장 등 산업 생태계 조성 필요