[블록미디어 안드레아 윤 에디터] 23일 디크립트에 따르면 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터와 달리 해킹이 불가능한 ‘인증 가능한 랜덤 숫자’를 생성할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 암호화, 블록체인, 디지털 서명 등 보안 시스템에 혁신을 가져올 수 있는 잠재력을 보여준다.
JP모건 체이스와 퀀티늄(Quantinuum) 등 연구팀은 56큐빗 양자 컴퓨터를 이용해 7만 개 이상의 인증 랜덤 비트를 생성했다. 이러한 비트는 단 몇 초 만에 생성되었지만, 이를 수학적으로 흉내 내려면 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터 네 대가 24시간 쉬지 않고 작업해야 할 정도로 강력하다. 이번 연구는 결과의 랜덤성을 확인하는 데에도 슈퍼컴퓨터를 활용했으며, 어떤 알고리즘도 관여하지 않았음을 입증했다.
연구 결과는 기존 양자 컴퓨팅이 실제 적용성을 입증하지 못했던 것과 달리, 보안의 기본 과제인 편향 없고 예측 불가능한 랜덤 숫자 생성 문제를 해결하는 데 의미 있는 진전을 보였다.
# 기존 컴퓨터의 랜덤성과 한계
전통적 컴퓨터는 알고리즘을 통해 랜덤 숫자를 생성하지만, 이는 구조적으로 예측 가능하다. 해커가 알고리즘의 패턴을 알아낼 경우 보안 시스템에 침투할 위험이 있다. 반면, 양자 컴퓨터는 큐빗의 고유한 양자역학적 과정을 통해 본질적으로 무작위적인 결과를 생성한다.
양자역학의 불확정성을 활용한 이 방식은 기존 알고리즘의 한계를 뛰어넘는다. 큐빗에서 발생하는 랜덤성은 관찰이 이루어지기 전까지 결정되지 않으며, 이는 자연 자체가 결정하지 않는 랜덤성에 기반한다.
# 보안 혁신의 잠재력과 과제
양자 컴퓨터로 생성된 진정한 랜덤 숫자는 암호화 키, 디지털 서명, 블록체인 합의 알고리즘 등 보안의 기본을 강화할 수 있다. 이를 통해 공정하고 조작 불가능한 시스템 운영이 가능해지며, 온라인 은행, 정부 응용 프로그램, 암호화폐 지갑 등 다양한 분야에서 보안 수준을 높일 수 있다.
다만, 이 기술은 아직 초기 단계로, 인증 과정을 위해 상당한 슈퍼컴퓨터 자원이 필요하다. 따라서 현재로선 일반적으로 사용하기엔 한계가 있다. 그러나 퀀티늄은 벨 테스트 등 접근성이 높은 인증 방식을 개발 중이며, 점차 일상적으로 활용 가능한 기술로 진화할 가능성을 보여준다.
연구팀은 이번 성과를 통해 양자 컴퓨팅이 보안 기술에서 실질적 대중 응용 가능성을 가진 첫 사례로 주목받을 수 있다고 전망했다. 전문가들은 앞으로 양자 처리 장치(QPU)를 일반 하드웨어와 결합해 보편적이고 강력한 보안 시스템이 구축되는 인터넷 생태계가 가능할 것으로 기대하고 있다.
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