구글, 양자컴퓨터 암호화폐 해킹 능력 재평가…'50만 큐비트'면 충분?

양자컴퓨터의 암호화폐 해킹 능력, 예상보다 작다

구글 엔지니어들의 최신 평가에 따르면, 비트코인(Bitcoin)이나 이더리움(Ethereum)과 같은 주요 디지털 자산의 암호화 기술을 무력화하는 데 필요한 양자컴퓨터의 성능이 기존 추정치보다 현저히 낮을 수 있다는 충격적인 결과가 나왔습니다. 이번 연구 결과는 블록체인 보안에 대한 양자컴퓨터의 위협이 예상보다 빨리 현실화될 가능성을 높이고 있습니다. 이번 주 발표된 이 연구는 현재 하드웨어 기술을 기준으로, 50만 개 미만의 물리적 큐비트(qubit)를 갖춘 양자컴퓨터만으로도 전 세계 수많은 디지털 화폐의 기반이 되는 타원 곡선 암호(elliptic curve cryptography)를 손상시킬 수 있다고 제안합니다. 큐비트는 양자 연산의 기본 단위로, 안정화와 확장이 매우 어려운 것으로 알려져 있어 이번 재평가는 더욱 중요합니다.

연구팀은 암호학적으로 관련된 양자컴퓨터(CRQC) 구축을 목표로 초전도 큐비트를 활용한 두 가지 별도의 양자 회로를 설계하고 면밀히 테스트했습니다. 그 결과, 256비트 타원 곡선 이산 로그 문제(ECDLP-256)를 해결하는 데 필요한 예상 큐비트 수가 '20배 감소'하는 놀라운 결과를 확인했습니다. 이 문제는 수많은 블록체인 네트워크의 핵심 암호학적 보호 장치입니다.

'온스펜드 공격' 시나리오, 시간과의 싸움

이러한 분석은 매우 심각한 함의를 가집니다. 이론적으로 점점 더 현실화되고 있는 시나리오에서, 충분히 강력한 양자컴퓨터는 공개된 정보만으로 비트코인 개인 키를 단 9분 만에 해독할 수 있습니다. 이 짧은 시간은 비트코인의 대략 10분 블록 확인 시간과 맞물려 치명적인 취약점이 될 수 있습니다. 이는 '온스펜드 공격(on-spend attack)'으로 알려진 공격 시나리오와 연결됩니다. 이 공격은 양자컴퓨터가 거래 과정에서 공개되는 공개 키를 가로채, 해당 개인 키를 신속하게 파생시켜 합법적인 거래가 완료되기 전에 디지털 자산을 탈취하는 미래를 가정합니다. 연구에서는 "공개 키가 노출된 시점부터 이 준비된 상태에서 온스펜드 공격을 시작하는 데 필요한 시간을 대략 9분 또는 12분으로 추정해야 한다"고 명시했습니다.

이 위협의 시급성은 연구 커뮤니티 내에서도 강조되고 있습니다. 이 연구의 공동 저자이자 이더리움 연구원인 저스틴 드레이크(Justin Drake)는 양자컴퓨터가 암호학에 실질적인 위협이 되는 날, 즉 'Q-Day'의 도래에 대한 확신을 더욱 높였습니다. 그는 "2032년까지 Q-Day가 올 것이라는 내 믿음이 상당히 높아졌다. 2032년까지 양자컴퓨터가 노출된 공개 키로부터 개인 키를 복구할 확률이 최소 10%는 된다고 본다"고 언급했습니다.

양자 저항 암호로의 전환 가속화 필요

구글의 이번 업데이트된 연구는 암호화 기술에 대한 양자컴퓨터 위협의 예상 시점을 근본적으로 변화시키고 있습니다. 안정적이고 대규모의 양자컴퓨터를 개발하는 것은 여전히 거대한 공학적 과제이지만, ECDLP-256을 해독하는 데 필요한 큐비트 수가 줄어든 것은 매우 중요한 신호입니다. 이는 디지털 자산 생태계 전반에 걸쳐 양자 저항 암호(quantum-resistant cryptography)로의 전환을 가속화해야 함을 시사합니다.

타원 곡선 암호에 의존하는 비트코인과 이더리움이 가장 직접적인 영향을 받겠지만, 이는 더 넓은 암호화폐 시장으로 파급될 수 있습니다. 투자자 신뢰에 영향을 미치고, 양자 저항성이 더 높다고 인식되는 자산으로의 이동을 촉발하거나, 후양자 암호 표준 개발 및 채택에 대한 관심을 다시 불러일으킬 수 있습니다. 미국 달러 지수(DXY) 역시 시장 참여자들이 디지털 자산 위험 노출을 재평가함에 따라 간접적인 영향을 받을 수 있습니다. 또한, 양자컴퓨팅 연구 또는 사이버 보안 관련 기술주들은 변동성이 커질 수 있습니다.

트레이더와 투자자들은 양자 하드웨어 개발의 진전을 면밀히 주시해야 합니다. 핵심 위험은 준비되지 않은 상태에서 발생할 수 있는 갑작스럽고 파괴적인 공격 가능성입니다. 기회는 후양자 알고리즘의 선제적인 채택에 있습니다. 이론적인 위협 평가에만 집중하기보다는 이러한 솔루션의 실질적인 배포에 초점을 맞춰야 합니다. 양자 컴퓨팅 기술이 기존의 약점을 악용할 만큼 성숙하기 전에 암호화 방어를 업그레이드하기 위한 경쟁이 치열해지고 있습니다.