[IT위키] 양자암호통신

2019. 05. 17

양자암호통신이란?

‘양자(Quantum, 더 이상 쪼갤 수 없는 물리량의 최소 단위)’의 특성(불확정성, 비가역성, 복제 불가능성)을 이용해 송신자와 수신자만이 해독할 수 있는 일회성 암호키(Key)를 만들어 도청을 막는 통신 기술입니다. 현존하는 보안기술 가운데 가장 안전한 통신 암호화 방식으로 평가받고 있습니다.

5G 시대에 통신 보안이 중요한 이유는?

5G 시대에는 통신망을 통해 자율주행에 필요한 데이터, 의료에 필요한 바이오/생체 정보 등을 주고받게 됩니다. 이러한 데이터는 실생활의 안전과 관련되고, 개인정보를 담고 있어 철저한 보안이 필요하죠. 최근에는 슈퍼컴퓨터보다 데이터 처리 속도가 1억 배 빠른 양자 컴퓨터가 등장하면서 기존 암호체계의 사전 예측 가능성이 커지고 있어 보안의 중요성도 높아지고 있습니다.

양자암호통신의 특징은?

현재 통신망은 신호 줄기의 끊김과 이어짐으로 디지털 신호인 ‘0’과 ‘1’을 구분해 데이터를 주고받습니다. 보안을 위해 암호키를 사용하지만, 반대로 암호키만 알면 정보에 접근할 수 있다는 문제가 있습니다. 즉, 두 사람이 공을 주고받다가 제3자가 몰래 공을 가로챈 후 복제본을 전달해도 탈취 여부를 알기 어렵습니다.

반면, 양자는 ‘0’이나 ‘1’이라는 특성이 결정돼 있지 않습니다. 정보를 보내는 곳과 받는 곳에 각각 양자암호키 분배기를 설치하고 매번 다른 암호키를 이용해 ‘0’과 ‘1’을 결정합니다. 양자암호키는 한 번만 열어볼 수 있기 때문에 중간에 누군가 가로채더라도 이를 바로 확인해 대처할 수 있어 해킹이 불가능합니다. 즉, 비눗방울을 주고받는 것처럼 제3자가 비눗방울을 건들기만 해도 형태가 변형돼 해킹이나 복제 자체가 불가합니다. SKT는 5G 가입자 인증 서버에 패턴 분석 자체가 불가능한 무작위 숫자를 만드는 ‘IDQ 사’의 ‘양자난수생성기(QRNG, Quantum Random Number Generator)’를 설치해 통신 네트워크를 통한 해킹의 위험을 원천 봉쇄하고 있습니다.