🔎 핵심만 콕콕
- 양자컴퓨터로 비트코인 보안 핵심인 ECC(타원곡선암호) 키를 풀어낸 사례가 등장했습니다.
- 독립연구자 지안카를로 렐리는 공개 양자 장비로 15비트 키 해독에 성공했는데요.
- 한편, 구글은 양자컴퓨터가 9분 만에 비트코인 암호를 풀 수 있다는 분석을 내놓으며 '2029년 위협론'에 힘이 실리고 있습니다.
양자컴퓨터, 비트코인 보안 흔든다
🔍 15비트 키 해독 성공: 누구나 접근 가능한 양자 하드웨어로 비트코인 보안의 핵심인 ECC(타원곡선암호) 키를 풀어낸 사례가 등장했습니다. 독립연구자 지안카를로 렐리는 최근 공개 양자 장비로 15비트 ECC 키 해독에 성공했는데요. ECC는 비트코인과 이더리움이 거래 서명에 사용하는 암호 방식으로, 블록체인 보안의 토대 역할을 합니다. 렐리는 이 성과로 1비트코인 상금이 걸린 'Q-데이 상'(Q-Day Prize)을 받았죠.
양자 하드웨어: 큐비트를 이용해 기존 컴퓨터보다 훨씬 복잡한 계산을 병렬적으로 처리하는 물리적 장치입니다. 큐비트(qubit)는 0과 1 상태를 동시에 가질 수 있는 양자컴퓨터의 기본 정보 단위로, 여러 상태를 동시에 계산에 활용할 수 있어, 특정 문제에서는 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 병렬 연산이 가능하죠.
ECC(타원곡선암호): 타원곡선 위의 수학적 구조를 활용해 공개키 암호를 만드는 방식으로, 짧은 키로도 높은 보안을 제공합니다. 비트코인·이더리움 지갑 서명 등에서 널리 쓰이며, 기존 암호체계 대비 효율성이 높은 것이 특징입니다.
🧐 쇼어 알고리즘이 핵심: 렐리가 활용한 건 양자컴퓨터 전용 기술인 '쇼어 알고리즘'(Shor's algorithm)입니다. 블록체인은 누구나 볼 수 있는 공개키(계좌번호 역할)와 본인만 아는 개인키(비밀번호 역할)로 거래를 처리하는데요. 기존 컴퓨터로는 공개키만 보고 개인키를 역산하는 게 사실상 불가능합니다. 그러나 쇼어 알고리즘은 이 비대칭 구조를 깰 수 있어, 한 번이라도 공개키가 노출된 지갑은 잠재적 공격 대상이 되죠.
📈 1년 만에 512배 발전: 이번에 풀어낸 15비트 키는 가능한 비밀번호 조합이 3만 2,768개 수준으로, 작년 6비트 키 해독 사례와 비교하면 난이도가 512배나 뛰었습니다. 다만 실제 비트코인이 쓰는 256비트 키를 깨려면 약 50만 큐비트(양자컴퓨터의 연산 단위로, 0과 1을 동시에 처리해 병렬 계산을 가능하게 함)가 필요할 것으로 추정되는데요. 아직은 갈 길이 멀지만, 양자 해독이 막연한 이론을 넘어 풀어야 할 공학 과제로 옮겨오고 있다는 평가가 나옵니다.
2029년 위협론, 어디까지 현실인가
⚠️ 9조 년이 9분으로: 구글 퀀텀 AI(인공지능) 팀은 지난달 30일 양자컴퓨터의 ECC 해독에 필요한 자원이 기존 예상보다 훨씬 적다는 논문을 발표했습니다. 슈퍼컴퓨터로 비트코인 암호 하나를 풀려면 9조 8천억 년이 걸리지만, 양자컴퓨터는 9~23분이면 충분하다는 분석인데요. 비트코인 블록 생성 주기가 평균 10분이라는 점을 고려하면, 거래가 확정되기 전에 해킹이 끝날 수 있다는 의미죠.
🚨 AI가 변수 앞당긴다: 양자컴퓨터의 약점은 외부 자극에 민감해 오류가 잦다는 점인데, 이를 AI가 보완해줄 경우 발전 속도가 급격히 빨라질 수 있습니다. 한종목 미래에셋증권 연구원은 "암호학 전문가들이 느끼는 진짜 공포는 AI가 양자 오류 수정 모델을 혁신할 경우 수십 년 격차가 순식간에 붕괴할 수 있다는 불확실성이다"라고 말했는데요. 실제로 앤트로픽의 시연에서 AI는 2분 26초 만에 스마트 컨트랙트에서 460만 달러를 탈취했고, AI 해킹 능력은 1.3개월마다 두 배씩 강해지고 있죠.
스마트 컨트랙트: 블록체인 위에서 조건이 충족되면 자동으로 실행되는 프로그램 형태의 계약입니다. 중개자 없이 거래를 처리할 수 있어 금융·NFT·DeFi 등 다양한 서비스의 핵심 인프라로 활용됩니다.
💰 690만 BTC가 사정권: 현재 공개키가 노출된 비트코인 지갑에는 약 690만 개의 비트코인이 보관돼 있어, 양자 공격이 실용화되면 일제히 위협받을 수 있습니다. ECC로 보호되는 글로벌 디지털 자산 가치는 2조 5천억 달러를 웃돌고, 이는 다수 블록체인 네트워크 전반에 걸쳐 있는데요. 단일 코인이 아니라 가상자산 생태계 전체의 시스템 리스크라는 의미죠.
엇갈린 대응, 이더리움 vs 비트코인
🏢 이더리움, 구조 개편 착수: 이더리움 재단은 올해 1월 PQC(양자 내성 암호) 전환을 최우선 과제로 공식화하고, 전담 조직과 연구 인센티브를 마련했습니다. PQC는 양자컴퓨터 공격에도 견디도록 설계된 차세대 암호 체계를 통칭하는데요. 5단계 양자 방어 로드맵에 따라 양자컴퓨터가 역추적할 수 없도록 네트워크 골격을 교체할 계획이죠.
PQC(양자 내성 암호): 양자컴퓨터로도 깨기 어려운 수학적 문제를 기반으로 만든 차세대 암호 방식입니다. 격자 기반 등 새로운 구조를 활용해 기존 암호체계를 대체하려는 기술로, 미래 보안 표준으로 도입이 진행 중입니다.
😵 비트코인의 구조적 한계: 반면 비트코인은 이더리움처럼 방향을 정해줄 공식 운영 주체가 없어, 큰 폭의 구조 전환을 결정하기가 쉽지 않습니다. 게다가 양자 공격을 막는 PQC 서명은 기존 ECC 서명보다 데이터 용량이 커서, 도입하면 거래 처리 속도가 느려지고 수수료가 오를 수밖에 없는데요. 누구도 단독으로 결정할 수 없는 분산형 운영 구조와 기술적 부담이 동시에 발목을 잡는 셈이죠. 한편 구글은 2029년까지 자체 PQC 전환을 마무리할 계획이고, 미국 최대 가상자산 거래소 코인베이스도 양자컴퓨팅 자문위원회를 꾸려 대응에 들어갔습니다.