그 동안은 128bit 256bit 등의 양방향 암호화 등을 활용해서 암화화를 진행했다면 양자암호화는 전혀 새로운 방식이기 때문에 다양한 장점을 가지고 있다고 합니다. 이제부터 양자암호화에 대해 알아보겠습니다.
양자암호의 정의!
양자암호(Quantum Cryptography)는 양자역학의 원리를 이용하여 절대적으로 안전한 암호 통신을 구현하는 기술입니다.
기존의 암호 방식과 달리 암호키 분배 과정에서 도청이나 해킹을 원천적으로 차단할 수 있는 것이 큰 특징입니다.
양자암호의 주요 원리는 다음과 같습니다:
양자 키 분배(QKD: Quantum Key Distribution)
- 양자 상태를 이용해 암호키를 생성하고 전송
- 불확정성 원리에 의해 도청 시 반드시 흔적이 남음
일회용 패드 암호화(One-Time Pad)
- 양자키로 생성한 일회용 패드로 평문 암호화
- 암호키가 절대 유출되지 않으면 완벽한 암호화 가능
양자 얽힘 현상 활용
- 얽힌 큐비트 쌍을 이용해 안전한 키 분배 가능
- 도청 시 얽힘 상태가 깨지는 원리 이용
이러한 원리로 양자암호는 기존 암호 방식의 단점을 극복하고 이론적으로 완전한 정보 보안을 실현할 수 있습니다. 다만 아직 실용화를 위해서는 장거리 통신, 키 배포 효율성 등의 기술적 난제를 해결해야 합니다.
양자암호는 군사, 정부기관, 금융권 등 보안이 중요한 분야에서 유력한 대안으로 고려되고 있습니다. 또한 양자컴퓨터의 발달로 기존 암호 체계가 무력화될 것에 대비한 대응 기술로도 주목받고 있습니다.
양자암호로 사업하는 해외 회사는 어디가 있는가?
양자암호 기술을 개발하고 상용화를 추진하는 주요 기업들은 다음과 같습니다:
ID Quantique (스위스)
- 1999년 설립된 양자암호 분야의 선구자 기업
- 양자키분배(QKD), 양자난수발생기(QRNG) 등의 제품 판매
QuintessenceLabs (호주)
- 양자암호 솔루션과 양자엔트로피원, QRNG 등을 제공
Toshiba (일본)
- 양자암호통신 시스템, QKD 네트워크 장비 등을 개발 중
Qasky (중국)
- 중국 최초의 양자암호통신 상용 제품 출시 기업
QuNu Labs (인도)
- 양자암호키 생성, QKD, QRNG 등의 기술 개발 중
Crypta Labs (영국)
- 차세대 QKD 네트워크 및 양자암호칩 개발
Qubitekk (미국)
- QKD 시스템과 양자네트워킹 솔루션 제공
Isara (캐나다)
- 양자내성 암호화 소프트웨어와 보안솔루션 개발
이외에도 IBM, Google, Microsoft 등 주요 IT기업과 여러 대학/연구기관에서 양자암호 관련 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 아직 초기 단계이지만 향후 정보보안 분야에서 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다.
양자암호로 사업하는 국내 회사는 어디가 있는가?
한국에서도 양자암호 기술을 개발하는 기업과 연구기관이 있습니다.
퓨처시스템즈
- 국내 최초로 상용 양자암호통신 시스템 개발
- 양자키분배, 양자랜덤번호생성기 등 제품화
아이디스
- 퓨처시스템즈와 공동으로 양자암호통신 기술 개발
- 금융, 국방 등 보안 수요에 대응하는 솔루션 제공
한국전자통신연구원(ETRI)
- 국가 양자암호통신 네트워크 구축 사업 주관
- QKD 네트워크, 양자임의수생성기 등 기술 연구
고등과학원(KIAS)
- 양자암호키분배 기술과 양자네트워크 프로토콜 연구
포항공과대학교
- 실용적인 QKD 시스템 기술 개발 중
국내에서도 양자암호 분야의 중요성을 인식하고 기술 선점을 위해 노력하고 있습니다. 정부 지원과 민간 기업의 투자가 지속되면 향후 국제 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 전망됩니다. 하지만, 해외와 비교하면 대부분 정부지원 중심으로 발전하고 있기 때문에, 기업들의 자발적 연구가 더욱 필요한 실정입니다.
양자암호로 만들어진 상품에는 어떤 것들이 있는가?
양자암호 기술을 활용하여 만들 수 있는 주요 상품들은 다음과 같습니다:
양자키분배(QKD) 시스템
- 양자역학 원리를 이용하여 암호키를 안전하게 공유하는 시스템
- 정부/군사, 금융, 통신 등 보안이 필수적인 분야에서 활용
양자랜덤넘버생성기(QRNG)
- 양자현상을 이용하여 완벽한 난수를 생성하는 장치
- 암호화, 시뮬레이션, 게임, 복권 등 다양한 분야에 적용 가능
양자내성 암호 솔루션
- 차세대 양자컴퓨터에 안전한 암호화 알고리즘 및 소프트웨어
- 기존 암호체계 대체를 위한 대비책 마련
양자보안 네트워크 장비
- QKD 기술을 통신 네트워크에 접목한 라우터, 스위치 등
- 5G, 사물인터넷 등 차세대 네트워크 보안을 위해 필요
양자센서 및 측정 장비
- 양자얽힘, 중첩 등을 활용한 초고감도 센서
- 물리, 화학, 바이오 분야 정밀 측정에 활용 가능
양자암호 IP 및 칩셋
- 암호화 알고리즘을 하드웨어에 구현한 IP 코어 및 칩
- 모바일, 사물인터넷 기기 등 편재성 확보를 위해 필수
이러한 양자암호 기반 제품들은 향후 정보보안 및 관련 산업에서 필수적인 기술로 자리잡을 것으로 기대됩니다.
양자암호를 이용한 상품과 기업들에 대해 알아봤는데요, 아직 양자암호에 대한 다양한 연구가 진행중이기 때문에, 많은 변화가 이루어지는 분야로 생각할 수 있겠습니다. 많은 관심을 가지고 바라봐야 겠네요.