[Tech 스토리] 삼성·SKT 퀀텀폰에 사용된 '양자암호통신'

기사입력 : 2022년06월05일 08:00

최종수정 : 2022년06월05일 08:00

QRNG 칩 장착한 갤럭시 퀀텀 시리즈 출시
양자컴퓨터 개발 이후 통신 보안 체계 강화

[편집자] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 이지민 기자 = 얼굴 인식으로 휴대폰 잠금을 풀고 홍채 인증으로 송금을 합니다. 민감 정보인 생체 정보까지도 휴대폰에 저장할 수 있는 21세기 통신 기술의 발달이 눈이 부십니다. 이와 함께 해킹 기술 역시 나날이 발전하고 있습니다. 다시 말하면 내 휴대폰 안의 정보가 해킹돼 전 세계로 퍼질 가능성 역시 배제할 수 없다는 얘기입니다.

통신업계는 이 같은 위험 상황을 인지하고 통신 보안 기술에 초점을 맞춰 기술 개발에 나섰습니다. 특히 SK텔레콤은 삼성전자와 함께 양자난수생성(QRNG) 칩셋을 장착한 갤럭시 퀀텀 시리즈를 꾸준히 선보이고 있습니다. SK텔레콤은 2020년에는 갤럭시A퀀텀, 2021년에는 갤럭시 퀀텀2, 올해엔 갤럭시 퀀텀3까지 양자보안 스마트폰 3종을 출시했습니다.

SK텔레콤이 지난 4월 26일 삼성전자와 함께 출시한 양자보안폰 '갤럭시퀀텀3' 이미지. [사진=SK텔레콤]

일반적으로 양자암호통신기술은 양자키분배(QKD), 양자내성암호(PQC), 양자난수생성기(QRNG)로 구분됩니다. 이중에서도 삼성전자와 SK텔레콤이 협업해 만든 퀀텀에 제작된 QRNG가 현재 양자암호통신기술 중 가장 대표적인 기술입니다.

퀀텀에 적용된 QRNG 기술을 이해하기 위해서는 양자암호통신을 이해해야 합니다.

일반적으로는 데이터를 전달하는 작업을 '통신'이라고 정의합니다. 이 과정에서 특정한 데이터를 도청하거나 빼돌리지 못하도록 암호체계를 거는데요. 그 작업이 바로 암호화입니다. 데이터를 전달하는 과정에서 암호를 걸어 보안성을 높이는 기술을 양자암호통신이라고 생각하면 쉽습니다. 이런 암호체계는 복잡한 알고리즘을 기반으로 만들기 때문에 현재 기술로는 슈퍼컴퓨터로도 뚫을 수 없습니다.

업계에서 걱정하는 부분은 '양자컴퓨터' 개발 이후 통신 보안입니다. 양자컴퓨터는 양자의 특성을 이용해 컴퓨터 능력을 극대화해 알고리즘 기반의 암호체계를 풀 수 있는 컴퓨터를 의미합니다. 양자컴퓨터는 2030년에 상용화할 것으로 예상되는데, 양자컴퓨터는 현재 슈퍼컴퓨터가 1만년에 걸쳐 해결할 문제를 수 초만에 해결할 수 있습니다. 쉽게 말해 양자컴퓨터가 등장하면 여태까지 국내 개발자들이 만들어 둔 대부분의 보안체계가 무너질 수 있다는 얘기로 해석할 수 있습니다.

양자는 쪼갤 수 없는 물리량의 최소 단위입니다. 통신업계는 중첩성, 불확정성, 무작위성 등 민감한 특성을 가진 양자의 특성을 이용해 양자컴퓨터의 개발로 무력화될 현재 암호체계를 보호하기 위해 다양한 양자암호통신 기술을 개발하고 있습니다.

2021년 5월 SK텔레콤 자회사인 IDQ(ID Quantique) 연구원이 경기도 성남시 분당에 위치한 IDQ연구소에서 양자암호통신기술을 네트워크 인프라에 적용하기 위한 연구를 수행하고 있다. [사진=SK텔레콤]

이제 갤럭시 퀀텀 시리즈에 적용하는 QRNG 기술을 살펴보겠습니다.

QRNG는 양자를 이용해 비밀 암호 코드와 같은 난수를 생성하는 기술입니다. 인공지능(AI) 데이터 샘플링, 게임 아이템 랜덤 선정, 웹사이트 자동등록을 진행할 때 사용되는 코드를 난수라고 하는데요. QRNG의 경우 칩(반도체) 형태로 구현해 다른 분야 제품에 응용하기 쉽다는 장점 덕분에 최근 들어 QRNG에 대한 수요가 늘고 있다는 게 SK텔레콤 측 설명입니다.

SK텔레콤은 QRNG 칩을 갤럭시 퀀텀 시리즈에 장착했습니다. 해당 QRNG 칩은 가로·세로 길이가 동일하게 2.5mm인, 손톱의 10분의 1보다 작은 칩입니다. QRNG는 양자의 불확정성을 이용해 패턴이 없고 예측이 불가능한 난수를 생성해 이용자가 높은 수준의 보안이 요구되는 인증·금융·메신저 등의 서비스를 보다 안전하게 이용할 수 있도록 도와줍니다. QRNG로 난수를 생성하면 제 3자가 해킹을 시도해 난수를 탈취해도 패턴이 없기 때문에 해석할 수 없습니다.

SK텔레콤이 지난 4월 26일 출시한 갤럭시 퀀텀3는 전작인 갤럭시 퀀텀2와 비교했을 때 더 높은 편의성과 적용 영역을 자랑합니다. 퀀텀3 사용자는 제휴를 맺지 않은 사회관계망서비스(SNS)와 게임 앱에서도 양자보안을 이용할 수 있습니다.

SK텔레콤 이외에 KT와 LG유플러스 역시 양자암호통신 기술 개발에 집중하고 있습니다. KT는 최근 국내 통신사 중 최초로 국내 최장거리인 1Km 구간에서 무선 양자암호를 전송하는 것에 성공했습니다. LG유플러스도 지난 4월 양자컴퓨터의 해킹 공격을 방어할 수 있는 양자내성암호 전용회선 서비스를 세계 최초로 출시했습니다.

불과 8년 뒤인 2030년 양자컴퓨터 상용화가 시작될 것으로 예측되는 이 시점, 각 영역에서의 보안성을 높이기 위해 통신업계뿐 아니라 IT 업계 전반에서 양자암호통신 개발에 관심을 갖고 관련 기술을 개발하려는 노력이 필요해 보입니다.

catchmin@newspim.com

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