구글 양자AI 연구팀이 비트코인 등 암호화폐의 핵심 암호 기법인 타원곡선 secp256k1을 깨는 데 필요한 자원이 종전 추정보다 훨씬 적은 논리 큐비트 1200개와 토폴리 게이트 9000만 개에 그칠 수 있다는 새 분석을 내놨다. 이는 양자컴퓨터의 암호화폐 위협이 예상보다 가깝다는 의미로, 업계에 큰 반향을 일으키고 있다.
주요 내용
연구팀에 따르면 쇼어 알고리즘을 실행해 secp256k1 곡선으로 보호되는 디지털 서명을 깨는 데 논리 큐비트 1200개 이하와 토폴리 게이트 9000만 개 이하, 또는 논리 큐비트 1450개와 게이트 7000만 개가 필요하다. 초전도체 방식 양자컴퓨터에서 물리적 오류율 0.1% 수준이라면 물리 큐비트 50만 개 미만으로 몇 분 만에 계산을 마칠 수 있다고 한다.
연구진은 특히 게이트 속도가 빠른 초전도체·광자 기반의 패스트클록 양자컴퓨터가 가장 먼저 위협 수준에 도달할 것으로 봤다. 이런 시스템은 공개 메인풀에서 아직 승인되지 않은 거래를 가로채 서명을 위조한 뒤 자금을 탈취하는 온스펜드 공격이 가능해진다.
배경
양자컴퓨터가 현행 암호 체계를 위협할 것이라는 경고는 오래전부터 있었지만, 필요 자원 추정치가 크게 낮아지면서 위협 시점이 앞당겨지고 있다. 연구진은 악의적 활용을 막기 위해 영지식 증명으로 연구 결과의 타당성만 검증하고 구체적 공격 기법은 공개하지 않는 책임 있는 공개 절차를 따랐다고 밝혔다.
구글은 양자컴퓨팅 분야에서 삼성전자·SK하이닉스 HBM 경쟁과는 또 다른 기술 패권 경쟁의 최전선에 서 있다. 마이크로소프트, 아이비엠 등도 앞다퉈 실용급 양자컴퓨터 개발에 나서고 있다.
영향과 전망
이번 분석은 비트코인뿐 아니라 secp256k1 곡선에 의존하는 모든 암호화폐에 적용된다. 다만 당장 공격 가능한 양자컴퓨터가 나온 것은 아니며, 논리 큐비트 수백~천여 개를 안정적으로 제어하는 기술은 아직 개발 단계다. 전문가들은 위협이 현실화되기 전에 포스트 퀀텀 암호화로 전환해야 한다고 강조한다.
암호화폐 커뮤니티에서는 이미 양자 내성 서명 방식 도입 논의가 활발하다. 연구진도 기술적 해법과 함께 휴면 자산의 회수·파기를 규율하는 정책 프레임이 병행돼야 한다고 지적했다. 향후 몇 년간 양자컴퓨팅 발전 속도와 암호화폐의 대응 속도 사이의 경쟁이 관전 포인트다.
자주 묻는 질문
Q. 지금 당장 비트코인이 위험한가요?
A. 아닙니다. 논리 큐비트 1200개를 안정적으로 제어하는 양자컴퓨터는 아직 실현되지 않았습니다. 다만 필요 자원 추정치가 낮아지면서 위협 시점이 예상보다 빨라질 수 있다는 경고입니다.
Q. 온스펜드 공격이란 무엇인가요?
A. 블록체인에 아직 확정되지 않은 거래가 대기 중인 공개 메인풀에서 서명을 깨고 같은 자금을 먼저 탈취하는 공격입니다.
Q. 패스트큼과 슬로우큼의 차이는 무엇인가요?
A. 게이트 연산 속도가 빠른 초전도체·광자 방식을 패스트큼, 느린 중성원자·이온트랩 방식을 슬로우큼이라 합니다. 공격이 성립하려면 계산이 몇 분 안에 끝나야 해서 패스트큼이 더 위협적입니다.
Q. 대응 방법은 있나요?
A. 양자컴퓨터로도 깨기 어려운 포스트 퀀텀 암호화로 전환하는 것이 근본 대책입니다. 암호화폐 업계에서도 양자 내성 서명 도입 논의가 진행 중입니다.
참고: 퀀텀 자이트가이스트 원문