당신은 주제를 찾고 있습니까 “양자 암호 통신 – 양자암호통신의 원리“? 다음 카테고리의 웹사이트 ppa.maxfit.vn 에서 귀하의 모든 질문에 답변해 드립니다: https://ppa.maxfit.vn/blog/. 바로 아래에서 답을 찾을 수 있습니다. 작성자 IT TOPIC 이(가) 작성한 기사에는 조회수 3,633회 및 좋아요 75개 개의 좋아요가 있습니다.
양자 암호 통신 주제에 대한 동영상 보기
여기에서 이 주제에 대한 비디오를 시청하십시오. 주의 깊게 살펴보고 읽고 있는 내용에 대한 피드백을 제공하세요!
d여기에서 양자암호통신의 원리 – 양자 암호 통신 주제에 대한 세부정보를 참조하세요
양자암호통신의 원리
양자의 특성: 양자중첩, 비복제성, 불확정성
양자 암호 통신 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
양자암호통신 기술
양자암호통신 기술은 통신상의 보안을 자연의 기본원리인 양자역학의 법칙에 의해서. 보장하므로 도청이나 감청이 절대적으로 불가능한 차세대 통신보안 기술로서 최근 …
Source: ettrends.etri.re.kr
Date Published: 4/26/2021
View: 3154
뚫리지 않는 무적의 암호, 양자기술과 양자암호 – 사이언스타임즈
창과 방패의 싸움을 끝낼 양자암호통신은 왜 무적일까요? 양자암호통신은 양자(Quantum)의 물리적 상태를 활용해 고안한 암호 체계를 말합니다.해킹이나 …
Source: www.sciencetimes.co.kr
Date Published: 4/11/2021
View: 9065
뚫리지 않는 방패 양자암호…통신3사 상용화 나섰다 – 한국경제
양자암호통신은 정보 도·감청 시도를 애초에 무력화할 수 있는 차세대 네트워크 보안기술로 꼽힌다. 0값과 1값을 동시에 갖는 양자의 성격을 이용해 정보 …
Source: www.hankyung.com
Date Published: 1/12/2022
View: 4801
양자 암호화 통신이란 무엇인가? – 브런치
양자 암호화는 일반적인 암호화, 복호화가 아닌, 원거리의 두 사용자가 동일한 비밀키를 갖는 방식입니다. 비밀키 생성을 위해 정보를 주고받는 과정이 …
Source: brunch.co.kr
Date Published: 1/10/2021
View: 8483
양자 암호 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
양자암호, 혹은 양자암호화는 양자역학적 특성을 활용한 암호화 작업이다. 양자암호화의 가장 잘 알려진 예제로 양자 키 분배를 들 수 있다.
Source: ko.wikipedia.org
Date Published: 1/24/2022
View: 7582
통신 3사, 양자암호통신 분야 선점 경쟁 치열
글로벌 시장조사기관 BCC리서치도 최근 전 세계 양자암호통신 시장이 지난 2019년 3억4천720만 달러(약 4천466억원)에서 오는 2024년 13억 달러(약 1조6천 …
Source: zdnet.co.kr
Date Published: 3/21/2022
View: 8657
양자 통신 및 양자 암호의 개요 – KoreaScience
의미에서 양자암호키분배 즉 QKD(Quantum Key distribu- tion) 이라고 부른다. 넓은 의미에서의 양자 통신은 0 과 1이 중. 첩되어 있는 양자상태를 송신부에서 수신부 …
Source: www.koreascience.or.kr
Date Published: 11/20/2022
View: 1731
[논문]양자 통신 및 양자 암호의 개요 – ScienceON
양자통신은 양자상태에 담겨있는 정보를 송신 측에서 수신 측까지 전달하는 과정을 의미하며 이 때 양자상태에 담겨있는 정보는 0 또는 1의 이진 정보일 수도 있고 0 과 1 …
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 4/17/2022
View: 8429
[양자암호통신 심층 보고서③] KT, 안정적이고 강하다
KT는 2017년 양자암호통신 공동 연구를 시작으로 안정적이면서도 강렬한 색채로 관련 로드맵을 가다듬고 있다. 여기에 표준화 등 가이드 라인 측면 …
Source: www.econovill.com
Date Published: 6/5/2021
View: 2159
주제와 관련된 이미지 양자 암호 통신
주제와 관련된 더 많은 사진을 참조하십시오 양자암호통신의 원리. 댓글에서 더 많은 관련 이미지를 보거나 필요한 경우 더 많은 관련 기사를 볼 수 있습니다.
주제에 대한 기사 평가 양자 암호 통신
- Author: IT TOPIC
- Views: 조회수 3,633회
- Likes: 좋아요 75개
- Date Published: 2020. 10. 25.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=okEI8Vjoev8
뚫리지 않는 무적의 암호, 양자기술과 양자암호 – Sciencetimes
암호는 과학기술의 힘을 빌려 인류의 역사와 함께 해왔습니다. 암호기술은 진화를 거듭해 새 기술의 옷을 입고 있습니다. 마치 창과 방패처럼 지키려는 자와 뺏으려는 자의 전쟁으로 빠르게 발달했죠. 풀 수 없는 비밀번호와 암호는 없다는 해커들이 등장했고, 뉴스에서는 매일 사이버 공격과 테러로 인한 피해가 보도되고 있습니다. 이런 가운데 양자라는 최첨단의 옷을 입은 무적의 암호기술이 나타났습니다. 바로 ‘양자암호통신’입니다.
이번 달 꿰어야보배의 주제는 양자기술입니다. 전세계가 뛰어들어 경쟁적으로 개발하고 있는 양자컴퓨팅 기술은 인공지능(AI) 발달로 꿈의 기술로 떠올랐습니다. 인류가 직면하고 있는 많은 난제를 해결할 수 있기 때문입니다. 오늘은 양자기술과 양자컴퓨팅의 발전을 짚어보고 우리 연구진들의 활약을 살펴보겠습니다.
인간의 관찰에 따라 결과가 달라진다는 양자역학의 불확정성의 원리는 슈뢰딩거의 고양이로도 널리 알려져 있습니다. 관찰방법에 따라 빛은 파동이었다가 입자의 성질을 보이는데, 특정 순간에 따라 그 세계가 결정된다는 내용입니다. 미시세계를 지배하는 양자역학 기술이 적용된 대표적인 분야는 컴퓨팅과 암호입니다.
창과 방패의 싸움을 끝낼 양자암호통신은 왜 무적일까요? 양자암호통신은 양자(Quantum)의 물리적 상태를 활용해 고안한 암호 체계를 말합니다.해킹이나 도청이 원천차단되는 과학적 원리를 갖고 있죠. 에너지를 갖는 최소한의 단위인 양자의 가장 큰 특징은 중첩 현상과 얽힘 현상입니다. 양자는 그 상태를 복제할 수도 없으면서도 동시에 두 개의 성질을 보유하고 있습니다. 공간적 거리를 가지고 있을 때도 서로 얽혀 있는 관계도 만들어냅니다. 복제가 불가능하고 누군가가 큐비트의 성질에 손을 대면 그 자체로 체계가 붕괴됩니다. 차세대 암호기술이라 불리는 이유죠.
디지털 시대의 가장 큰 특징이 바로 ‘0’과 ‘1’임은 우리 모두 잘 알고 있는 사실입니다. 우리에게 익숙한 현재의 컴퓨터는 모두 비트(bit)로 정보를 표현하고 데이터를 처리하는데요.양자컴퓨터는 비트보다 더 작은 ‘큐비트(Qubit)’로 작동됩니다. 양자적 정보 표현은 0과 1 외에도 두 값이 양자상태로서 동시에 1개 큐비트에 모두 담기는 ‘중첩’이 가능합니다. ‘on’과 ‘off’의 값만 존재하던 세계에서 벗어나 다양한 값을 동시에 표현하고 처리할 수 있기에 폭발적인 연산력을 갖고 있습니다. 슈퍼컴퓨터를 초월하는 계산력이죠.
2018년 1월 한국과학기술연구원(KIST)은 양자컴퓨팅 연구의 기반을 확보하는 중요한 연구결과를 발표했습니다. 양자정보연구단의 조영욱 박사팀은 개방형 연구사업의 일환으로 포항공대 김윤호 교수팀과 공동연구로 양자컴퓨터의 연산 과정을 검증할 방법을 제시했는데요. 불확정성의 원리에 따라 서로 양립할 수 없는 관측량을 가장 일반화된 양자측정 방법에서 측정하는데 성공했습니다. 연구진은 양자측정 방법에서 허용되는 약한(weak) 양자측정기법을 통해 양자 상태를 완전히 붕괴하지 않으면서도 양립할 수 없는 관측량들을 측정하며 양자물리학의 고정관념을 깬 검증방법을 제안한 것입니다.
공동 연구진은 2019년 큐비트 기반 양자회로를 활용해 또 한 번 성과를 이뤄냈습니다. 큐비트 제어 및 측정기술의 진일보로 평가받는 이 연구는 양자정보의 기본 단위인 큐비트의 양자측정 과정에서 발생하는 기하학적 위상의 발생 메커니즘을 실험적으로 규명하면서 많은 주목을 받았는데요. 연구진은 실험을 통해 측정에 반드시 동반되는 ‘측정반작용’과 큐비트 조작 시 기존의 출발 위치로 돌아올 때의 과정을 기억하는 ‘기하학적 위상’ 현상이 서로 밀접한 관계를 가진다는 사실을 최초로 밝혀냈습니다. 양자물리계의 이해에 아주 중요한 초석을 마련한 것입니다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 올해 8월 대전에서 열린 양자컴퓨터 암호 국제학술대회(PQCrpyto 2021)에서 암호를 분석하는 전용 플랫폼인 ‘큐크립톤’을 소개하며 세계의 주목을 받았습니다. 양자컴퓨팅 환경에서 다양한 암호가 갖는 안전성을 분석한 연구는 최초의 사례인데다 양자컴퓨터 환경에서도 해킹을 막는 안전한 암호 체계를 검증할 수 있는 만큼 학계에 큰 기여를 했다는 평가가 이어졌습니다.
ETRI는 양자암호통신 분야를 이끌며 다양한 연구성과를 발표해왔습니다. 2011년에는 국내 최초로 25km 거리에서의 양자암호통신에 성공했으며 2018년에는 무선으로 양자암호통신을 실제의 환경 100m에서 전송에 성공했습니다. 지금의 큐크립톤의 토대가 되는 연구로 양자컴퓨팅 플랫폼 개발과 관련해 양자 알고리즘을 컴퓨터가 이해하도록 양자 기계어로 변환하는 기술을 보다 효율성 높게 끌어올리기도 했습니다. 2018년 연구진은 대부분의 양자 알고리즘에서 사용되는 ‘조건부 회전 게이트(Controlled-Rn)’라는 기본 양자연산에 대해 발전된 형태의 세 가지 효율적인 컴파일 방법을 개발한 뒤 미국 등에 특허를 출원했죠.
ETRI는 미래의 양자암호통신 상용 서비스를 위해 국제표준 선점에도 적극적으로 나서고 있습니다. 국내 이동통신 3사와 손잡고 최근 양자암호통신 전송 시스템 상용화를 위한 표준기술 연구를 시작했는데요. 국제표준화 회의를 열어 세계 최고 수준의 양자암호통신 기술을 보유한 스위스의 IDQ사의 양자암호 통신 핵심 모듈과 응용 시스템 기술에 대해 협의하는 등 세계무대에서 목소리를 높일 수 있도록 글로벌 연구 협력도 가속화 중입니다.
한국표준과학연구원(KRISS)은 올해 3월 국가보안기술연구소(NSR)와 공동연구를 통해 도청 걱정이 필요 없는 ‘양자직접통신’기술을 개발했습니다. 공동 연구팀은 20km에 이르는 국가용 양자암호 시험통신망에서 양자직접통신 기술을 구현하는데 성공했습니다. 2019년 대전 지역 내 50km 길이의 국가용 양자암호 시험통신망을 처음으로 개통한 이후 유의미한 성과를 도출해낸 것입니다.
양자통신은 광자에 정보를 담아 도청 가능성을 차단합니다. 암호와 메시지를 분리하지 않고 비밀 메시지를 양자채널로 전달할 수 있는 양자직접통신은 기초 연구단계에 해당하는데요. 연구진은 전에 없던 독창적인 방식으로 기술을 고안해냈고, 수백 Hz(헤르츠)의 보안 정보를 전송한데 이어 통신 보안성의 척도인 양자비트에러율(QBER)이 기존 양자키분배 방식과 비슷한 수준인 3~6%로 측정되는 쾌거를 이뤄냈습니다.
KRISS는 양자연구의 중요성을 인식하고 2017년 ‘양자측정센터’를 ‘양자기술연구소’로 승격하며 양자 스핀, 양자역학계, 양자정보 등 넓은 분야를 아우르는 연구를 수행 중입니다. KIST와 ‘양자 어벤져스’를 결성해 양자연구 전 분야 연구에 힘을 모으자는 약속도 했습니다. 두 기관은 대전과 서울 그리고 수원에 구축된 연구공간을 공유하고, 협업 과제를 도출해 지식재산권 등을 공동으로 출원하고 관리할 예정입니다.
지난 5월에는 국내 연구진들과 공동으로 양자 상태를 평가하고 측정하는 정밀측정기술 개발에 성공했습니다. 한양대, 고등과학원, ETRI와 함께 KRISS는 기존의 기술보다 5배 이상 정확하게 큐비트의 상태를 평가할 수 있는 기술을 개발했는데요. 이는 세계 최고 수준의 정확도를 자랑하면서도 기존의 방법보다는 훨씬 단순한 규칙을 활용해 시간도 대폭 단축했습니다. 양자상태를 정밀하게 측정하려는 연구는 꾸준히 수행되어 왔지만 정밀도는 제자리에 머물러 있었는데요. 이번 연구는 향후 양자통신 장치의 최적화와 같은 양자응용 기술의 실질적인 속도 향상에도 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
양자컴퓨터의 출현으로 암호 알고리즘의 안전성 문제가 대두되고 있는 상황에서 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 보안기술의 중요성에 집중하고 있습니다. 최근 한국정보보호학회 양자암호연구회를 설립한 KISTI는 현재 양자와 보안 기술 연구에 본격적으로 나선다고 밝혔는데요. 도래하는 양자컴퓨터 시대에 대비해 양자키분배(QKD, Quantum Key Distribution), 양자내성암호(PQC, Post-Quantum Cryptography)등을 연구하고, 기술 표준과 방향성을 제시할 수 있도록 각 분야의 전문가들의 교류를 돕는데 주력할 계획입니다.
KISTI는 국가 과학기술연구망을 운영하면서 다양한 연구계의 양자보안 기술이 이에 잘 접목되도록 연구성과를 창출하고, 연구자들의 협력을 도모하는데 노력하고 있습니다. KISTI는 자체 개발한 계산과학플랫폼인 에디슨(EDISON)을 양자역학 분야에 활용하고 있는데요. 지난해에는 에디슨 플랫폼 활용을 위해 국제 양자역학 소프트웨어 워크숍을 개최하면서 세계적인 석학들을 온라인으로 초대하기도 했습니다. 에디슨 플랫폼을 활용해 계산과학계의 연구 혁신을 이뤄내는데 기여할 것으로 기대됩니다.
사이버 위협에 촉각을 곤두세우는 국가보안기술연구소(NSR)는 사이버공간 내 평화를 도모하기 위해 양자기술과 보안 분야를 적극 연구 중입니다. NSR은 양자컴퓨팅 시대 양자암호통신 주도권을 얻고자 이론상 현재 컴퓨터로는 1000조 년 간 풀지 못하는 양자내성암호(PQC)를 민관협력 형태로 연구해왔습니다. NSR은 LG유플러스를 비롯해 국가정보원과 함께 산학연 전문가로 구성된 ‘양자내성암호연구단(KpqC)’을 올해 출범하며 내년 상용화에 대한 목표를 밝혔습니다. 많은 전문가들은 2년 내에 양자내성암호가 대세가 될 것으로 예측하고 있습니다.
양자기술 분야는 산업의 판도를 바꿀 게임체인저로 불립니다. 글로벌 대기업들은 시장 선점을 위해 치열한 연구경쟁을 벌이고 있고, 한국 역시 뛰어들어 바짝 뒤를 쫓고 있습니다. 인사이드퀀텀테크놀로지는 양자 컴퓨터 시장 규모를 2025년 7억 8,000만달러(약 8,800억원)에서 2029년까지 26억 달러(약 2조 9,500억원) 규모로 성장할 것으로 내다봤습니다. 가트너는 양자컴퓨터 프로젝트에 예산을 할애할 기업이 1% 미만이었던 2018년과 달리 2023년에는 20%에 이를 것이라는 전망도 내놓았습니다. 양자암호통신 시장 규모는 더욱 커집니다. 마켓앤마켓은 연평균 38% 수치를 내세우며 2018년 1억달러 였던 시장 규모가 2023년에는 5억달러로 뛰어오를 거라고 발표했습니다.
주도권 쟁탈을 위한 국가별 경쟁도 치열합니다. 미국은 세계 최초로 ‘양자법’을 2018년 말 제정하고 백악관 직속의 국가양자조정실(NQCO)을 신설했고 엄청난 R&D 비용을 쏟고 있습니다. 중국은 ‘양자 굴기’ 프로젝트를 통해 연간 10억 위안(약 1,800억원)의 투자 계획을 발표했죠. 일본은 AI와 바이오, 양자를 3대 국가전략기술로 선포했으며 EU는 13개국 38개 산학연 파트너들로 구성된 프로젝트로 양자 연구에 나서고 있는 상황입니다.
우리 정부 역시 양자컴퓨팅 기술을 위해 ‘2030년 양자기술 4대 강국 진입’을 목표로 지난 4월 양자기술 연구개발 투자전략을 발표하기도 했습니다. 집중투자의 필요성을 느껴 정부가 기술발전의 마중물 역할을 소화한다는 게 핵심 골자입니다.
양자컴퓨팅 기술은 모든 국가들이 과학패권을 쥐고 산업의 패러다임을 이끌고자 뛰어드는 산업입니다. 치열한 만큼 얻어지는 결과들은 미지의 영역을 답사하게 하고, 인류를 가보지 못한 길로 이끌 텐데요. 그 길목에 한국의 연구진들의 땀과 노력이 배어들 것이라 믿어 의심치 않습니다. 0과 1만이 가득한 세상에서 새롭게 열릴 차원의 세계가 어떠할지, 믿음을 갖고 오늘도 과학의 묵묵함을 응원해야겠습니다.
* 이 글은 국가과학기술연구회(NST)에서 발간하는 ‘꿰어야 보배’로부터 제공받았습니다.
[꿰어야 보배 바로가기](8723)
‘뚫리지 않는 방패’ 양자암호…통신3사, 상용화 나섰다
이달 과기부와 사업계획 발표
양자기술로 만든 암호
‘비눗방울’ 교환과 같아
도·감청 시도할 경우
정보 변해 해킹 무력화
상반기 기업 수요조사
전용회선 인프라 구축
이미지 크게보기
양자암호 전용회선 나온다
양자컴퓨터 개발땐 기존 암호방식 ‘무용지물’
2030년 시장 규모 136조원으로 ‘빅뱅’
■ 양자암호통신은
차세대 암호통신 기술인 양자암호 상용화 움직임이 새해 들어 급물살을 타고 있다. 정부와 통신3사(KT·SK텔레콤·LG유플러스)가 손잡고 기업·기관이 쓸 수 있는 전용회선 방식 양자암호 서비스를 새로 내놓는다. 자동차기업이 본사와 연구개발(R&D) 기지 간 통신망에, 제조기업이 지사와 협력업체 사이 통신망에 양자암호 방식을 적용할 수 있게 되는 것이다.23일 통신업계에 따르면 통신3사와 과학기술정보통신부는 이달 안에 기업·기관이 전용회선 형태로 양자암호 인프라를 쓸 수 있게 하는 양자암호통신 사업 모델을 발표할 예정이다. 기업이나 기관이 주요 정보가 오가는 통신망 구간에 양자암호를 적용하길 원할 경우 그 구간에 양자키분배(QKD)·양자키관리시스템(KMS) 등을 연동해 쓸 수 있도록 암호화 전송장비 등을 적용하는 내용이다. 회선 구축 비용 일부는 정부출연금을 통해 지원하고, 기업이 전용회선을 월 요금을 내고 쓸 수 있게 하는 방식을 논의하고 있다.정부 등은 이르면 올 상반기 수요 기업 신청을 받을 계획이다. KT와 SK텔레콤·SK브로드밴드는 QKD, LG유플러스는 양자내성암호(PQC)가 적용된 전송장비를 통해 양자암호 통신망을 구축한다.이 사업이 본격화하면 그간 시범사업 수준에 그쳤던 양자암호가 상용화 단계로 접어들게 된다. 과기정통부 관계자는 “양자암호를 민간 산업 영역 등에 확산할 수 있는 기반을 마련하기 위해 새로운 사업 형태를 내놓기로 했다”고 설명했다. 최근 한국이 추진하는 양자암호 국제 표준 주도에도 도움이 될 전망이다. 원천기술 주도권을 잡은 미국 독일 일본 중국 등이 기술 개발에 몰두할 동안 한국은 기술 상용화 사업에 집중해 실용 사례를 넉넉히 확보하겠다는 전략이다.양자암호통신은 정보 도·감청 시도를 애초에 무력화할 수 있는 차세대 네트워크 보안기술로 꼽힌다. 0값과 1값을 동시에 갖는 양자의 성격을 이용해 정보를 전송한다. 양자기술로 생성한 암호키가 오갈 때 제3자가 끼어들면 양자에 담긴 정보 자체가 바뀌어 이를 해독하더라도 제3자는 망가진 내용만 얻게 된다. 기존 통신 방식이 송·수신자 간 공을 주고받는 식이라면, 양자암호통신은 서로 비눗방울을 교환하는 것과 같다는 말이 나오는 이유다.양자암호가 주요 기술로 급부상한 이유는 또 있다. 양자컴퓨터 개발이 본격화하면서 합성수 소인수분해 알고리즘을 쓰는 기존 암호 방식이 자칫 무용지물이 될 위험이 생겼다. 양자컴퓨터는 막대한 ‘경우의 수’ 연산을 매우 빨리 처리할 수 있어 기성 수학적 암호 알고리즘을 손쉽게 깰 수 있다.보안업계는 양자암호통신 시장이 향후 5~10년간 크게 성장할 것으로 보고 있다. 세계적으로 데이터 보안 중요성이 커지고 있어서다. 정보통신기술진흥센터는 국내 양자정보통신 시장 규모가 작년 1363억원에서 2025년 1조4051억원으로 커질 것이라고 전망했다. 특허청은 작년 보고서에서 2030년 세계 양자정보통신 시장 규모가 136조원에 달할 것으로 봤다. 통신업계 관계자는 “금융, 자율주행차, 스마트시티, 스마트공장 등 융합형 사업에도 양자암호통신이 두루 쓰일 것”이라며 “메타버스·대체불가능토큰(NFT) 등 신기술 기반 디지털 경제 안정성을 확보하는 데도 도움이 될 전망”이라고 말했다.양자역학을 바탕으로 광자(빛 알갱이)에 정보를 담아 전송하는 통신 방식이다. 1개의 암호키만 있는 현 암호통신 방식과 달리 정보를 보내는 쪽과 받는 쪽 모두 양자난수암호를 지속적으로 생성해 가지고 있다는 게 특징이다. 정보가 실려 있는 양자의 물리적 특성상 누군가 들여다보면 정보가 거품처럼 꺼지게 돼 있어 해킹이 사실상 불가능하다.양자의 특성인 얽힘, 중첩, 불확정성, 비가역성 등을 모두 활용했기 때문이다. 광자는 0값과 1값을 동시에 가지고 있고, 관측한 순간 값이 정해진다. 한 광자의 상태가 변하면 쌍을 이룬 나머지 하나의 상태도 변하고, 이를 되돌릴 수는 없다. 해커 등 제3자가 접근하면 그 순간 양자에 담긴 정보 자체가 변질된다는 얘기다. 도·감청의 의미가 없어지는 셈이다.선한결 기자 [email protected]
양자 암호화 통신이란 무엇인가?
IT 서비스에 많이 사용되고 있는 암호화 방식을 살펴보면 암호화, 복호화를 수행할 때 동일한 키(key)를 사용하는 대칭키 방식, 암호화, 복호화에 서로 다른 키(공개키, 비밀키)를 사용하는 비대칭키 방식이 대표적입니다. 공개키 방식부터 알아보겠습니다.
RSA (Rivest – Shamir – Adleman)
공개키 방식 중 대표적인 알고리즘이 RSA입니다. RSA는 큰 정수의 소인수분해가 어렵다는 점에 착안되어 만들어진 대표적인 공개키 방식의 알고리즘입니다.
두 개의 큰 소수(일반적으로 140자리 이상)를 곱하고 추가 연산하여, 하나는 공개키, 다른 하나는 비밀키를 구성하는 방식입니다. 곱셈에 사용했던 원래의 소수로 분해하는 수학적인 방식을 사용합니다. 비밀키의 암호를 해독하려면 슈퍼컴퓨터로도 1만 년 이상이 소요되는 것으로 알려져, 많은 분야에서 사용되고 있습니다.
RSA 공개키 암호화 방식의 단점은, 소인수분해를 빠르게 할수록 그 안전성이 위협된다는 점입니다. 따라서 컴퓨팅 기술과 계산 속도가 빨라질수록 RSA 암호화가 깨질 수 있는 단점이 있습니다. 슈퍼컴퓨터를 능가하는 양자 컴퓨터의 등장으로 이 위협은 좀 더 현실화가 되어가고 있습니다.
2014년 1월 미국의 워싱턴 포스트지는 미국 국가 안보국(NSA) 이 인터넷 암호화를 거의 모두 해제할 수 있는 양자 컴퓨터 개발을 추진하고 있다고 보도하였고, 얼마 이후, 중국에서도 이미 해킹을 차단할 수 있는 양자 암호화 통신을 사용하고 있다고 발표하여 세상을 놀라게 하였습니다.
양자 암호화(Quantum Encryption)
컴퓨팅 기술이 발전할수록 기존 암호화 방식은 암호화 키의 길이를 점점 늘리는 추세이지만, 키 길이가 길수록 당연히 연산이 복잡해지고, 암복호화 속도가 느려집니다. 수많은 데이터가 태생되고 있는 시점에서, 빠르고 안전한 암호화 방식이 필요하기에 부각된 것이 바로 양자 암호화(Quantum Encryption)입니다.
양자 역학(Quantum Mechanics)
기존의 암호화 방식이 수학적 문제의 해석에 기반을 두었다면 양자 암호화는 양자 역학(Quantum Mechanics)이라는 물리학 법칙을 기반으로 합니다. 현대 물리학의 기초인 양자 역학은 컴퓨터의 주요 부품인 반도체의 원리를 설명해 주는 등 과학기술, 철학, 문학, 예술 등 다방면에 중요한 영향을 미쳐 20세기 과학사에서 빼놓을 수 없는 중요한 이론으로 평가됩니다. 양자 암호화는 결국 물리학에서 더 이상 쪼갤 수 없는 최소 단위인 양자(Quantum)의 특성을 바탕으로 도청이나 해킹이 불가능한 암호를 만드는 방식입니다.
양자 암호화 통신
양자 암호화는 일반적인 암호화, 복호화가 아닌, 원거리의 두 사용자가 동일한 비밀키를 갖는 방식입니다. 비밀키 생성을 위해 정보를 주고받는 과정이 바로 양자 상태에서 이루어지기 때문에 제삼자는 키에 대한 정보를 알 수가 없습니다.
양자의 대표적인 특징은 동일한 양자 상태의 복제가 불가능하고, 한 번 양자를 측정하여 그 값을 구하면, 측정 이전의 상태로 되돌릴 수 없다는 점입니다. 따라서 암호 키를 가진 두 사람만이 암호화된 정보를 복호화할 수 있습니다. 만약 이 키를 제삼자가 탈취하려면 양자 상태가 전송되는 채널에서 측정을 해야 하는데, 그 측정의 순간 양자 상태가 변화하면서 훼손됩니다. 이때 수신자는 도청 시도를 즉시 파악하게 되고, 그 시점까지 수신된 정보를 파기해야 합니다.
<출처: SK텔레콤>
양자 키 분배(Quantum Key Distribution: QKD)
양자 암호화의 대표적 사례는 암호화, 복호화에 사용되는 키를 분배하는 양자 키 분배(Quantum Key Distribution: QKD) 기술입니다. 양자 암호화의 핵심 기술로, 송신자와 수신자의 양 끝단에 설치된 암호 키 분배 기기를 통해 같은 암호 키를 생성해주는 기술입니다.
<출처: SK텔레콤>
QKD는 데이터 암호화 자체는 기존의 암호화 알고리즘 AES, RSA를 사용하지만 양자 채널을 통해 비밀키를 공유합니다. QKD는 도청자도 예상할 수 없는 무작위 난수를 생성하는 기술, 양자를 원거리에 전송하는 양자 중계기, 양자 암호 프로토콜 등이 필요합니다. 만약에라도 양자 채널에서 제삼자가 키를 관찰하거나 측정하려는 시도가 발생하면 양자 상태에 교란이 발생합니다. 수신자는 오류 수준 확인을 통해 전달된 메시지의 교란이 발생했음을 감지하고 해당 메시지를 신뢰하지 않고 폐기합니다.
양자 난수 생성기(QRNG: Quantum Random Number Generator)
양자 암호화에 필요한 길이의 난수를 생성하여 해킹 가능성을 낮추는 chip 형태의 기기입니다. 수요에 따라 동시에 얼마나 많은 난수를 생성(throughput) 할 수 있는지, 얼마나 빠르게 송수신자에게 전달(kbps) 할 수 있는지가 기술의 관건입니다. 일반적으로 손바닥보다 작은 생성기 하나의 가격이 개당 1,500달러였지만, SKT와 IDQ가 2017년 공동 개발한 초소형(5mm * 5mm) 양자 난수 생성기 칩은 10달러 정도라고 합니다.
맺으며.
메신저와 같이 프라이버시 한 정보를 주고받는 서비스는 E2E(End to End) 암호화가 필요합니다. 양자 암호화를 활용한다면 그전보다 훨씬 보안 강도가 높고, 빠른 암복호화를 제공하는 서비스가 가능해집니다. 따라서 절대적인 보안이 필요한 금융 서비스나 자율 주행과 같이 인간의 직접적인 안전과 건강에 영향을 주는 서비스 등에 사용될 수 있는 5G나, IoT 통신에서 많이 사용될 것으로 예상됩니다.
위키백과, 우리 모두의 백과사전
양자암호, 혹은 양자암호화는 양자역학적 특성을 활용한 암호화 작업이다.[1][2] 양자암호화의 가장 잘 알려진 예제로 양자 키 분배를 들 수 있다. 이는 키교환 문제에 대한 정보이론상 안전한 해답이다. 양자 암호은 고전역학적으로는 해결 불가능하다고 증명되거나 추측되는 다양한 암호화 작업을 해결할 수 있다는 장점을 가진다. 예를 들어, 양자 상태로 인코딩된 데이터를 복사하는 것은 불가능한데, 이는 양자 키 분배에서 도청을 감지하는데 사용할 수 있는 특징이다.
한편, 우리말의 어감상 양자통신과 양자 내성 암호(양자 후 암호) 모두 양자컴퓨터와 관련이 있을 것으로 보이지만 사실 양자통신은 양자역학적 특성을 이용할 뿐 양자컴퓨터와 무관하며, 양자내성암호도 양자컴퓨터가 실용화되었을 경우를 가정하고 이를 이용하여 해독을 시도하여도 안전하다는 것이지 알고리즘 자체는 현재의 범용 컴퓨터에서 구현되고 동작한다.
역사 [ 편집 ]
양자 암호는 Stephen Wiesner와 Gilles Brassard의 업적이 그 시초이다.[3] 1970년대 초, 당시 뉴욕 컬럼비아 대학의 Wiesner는 양자 켤레 코딩의 개념을 도입하였다. Wiesner의 논문 “Conjugate Coding”은 처음엔 IEEE Information Theory Society 에서 게제거부되었으나, 1983년 ACM SIGACT|SIGACT News에서 출판되었다.[4] 이 논문에서 Wiesner는 광자의 선형 및 원형 편광과 같은 “켤레 관측가능량”에 두 메시지를 인코딩하고 저장하거나 전송함으로써 두 메시지 중 하나만이 수신되고 디코딩되도록 할 수 있는 방법을 보였다.[5] IBM Thomas J. Watson Research Center의 Charles H. Bennett(컴퓨터 과학자)과 Gilles Brassard는 1979년 푸에르토리코에서 열린 20회 IEEE Symposium on the Foundations on Computer Science에서 만나, Wiesner의 발견을 통합하는 방법을 발견했다. “주요 돌파구는 광자가 정보를 저장하기 위한 것이 아니라 정보를 전송하기 위한 것임을 깨달았을 때 이루어졌습니다.”[4] 이 작업을 기반으로 하여 1984년, Bennett 와 Brassard 은 보안 통신을 위한 방법을 제안하였고, BB84 라고 명명되었다.[6] 안전한 키 분배를 달성하기 위해 양자 비국소성과 벨 부등식을 사용하기 위한 David Deutsch의 제안에 따라,[7] Artur Ekert는 1991년 논문에서 얽힘 기반 양자 키 분포를 더 자세히 분석하였다.[8]
3단계 양자암호화 프로토콜(Kak의 3단계 프로토콜)에서 양 통신자에 의한 극성 무작위 회전이 제안되었다.[9] 원칙적으로 이 방법은, 단일 광자를 사용하는 경우 데이터의 연속적이고 깨지지 않는 암호화에 사용할 수 있다.[10] 기본적인 극성 회전 스킴이 구현되었다.[11] 이는 양자 키 분배가 실제로는 고전적인 암호화를 사용하는데 반해 순수하게 양자 기반 암호화 방식을 보여준다.[12]
BB84 방법은 양자 키 분배 방법들의 기초가 되었다.
Advantages [ 편집 ]
암호화는 데이터 보안의 구조에서 가장 중요한 부분이다.[13] 다만 암호화를 사용하는 입장에서 암호키가 무기한 안전히 유지된다고 생각해서는 안된다.[14] 양자 암호는[15] 암호화된 데이터를 안전하게 유지할 수 있는 기간이 기존 암호에 비해 더 오래 지속된다.[14] 기존(고전) 암호화를 통해서는 안전한 암호화를 30년 이상 유지할 수 있다는 보장이 없으나, 일부 이해 관계자들은 그 이상의 기간을 유지해야하는 경우도 있다.[14] 의료 산업계를 그 예로 들어볼 수 있다. 2017년 기준으로 사무실 기반 의사의 85.9%가 전자 의료 기록 시스템을 사용하여 환자 데이터를 저장하고 전송하고 있다.[16]
HIPPA(Health Insurance Portability and Accountability Act)에 의해, 의료기록은 비밀로 유지되어야만 한다.[17] 일반적으로 서면으로 된 의료기록은 일정 기간이 지나면 파쇄되지만 전자기록은 디지털 흔적을 남긴다. 양자 키 배포는 최대 100년 동안 전자 기록을 보호할 수 있다.[18] 군사기밀을 60년 이상 보존할 수 있는 등, 양자 암호는 정부 및 군에 유용한 점도 있다.[18] 또한 양자 키 배포가 잡음 채널을 통해 장거리로 이동할 수 있고 안전하다는 증명이 있으며, 잡음 양자 스킴을 고전적인 잡음 없는 스킴으로 환원할 수 있는데, 이는 고전 확률 이론으로 해결할 수 있다.[19] 이 프로세스는 잡음 채널에 대해 일관된 보호를 유지하며, 양자 중계기의 구현을 통해 가능하다. 양자 중계기는 양자 통신 오류를 효율적인 방식으로 해결할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 통신 보안을 보장하기 위해 잡음이 많은 채널을 통해 세그먼트로 배치될 수 있다. 양자 중계기는 안전한 통신 회선을 만들기 위해 연결 전 채널의 분절을 정제함으로써 이를 수행한다. 하위 수준의 양자 중계기는 장거리에서 잡음 채널을 통해 효율적인 보안을 제공할 수 있다.[19]
[논문]양자 통신 및 양자 암호의 개요
양자암호는 양자통신의 어떤 특성을 암호 키 전송에 응용한 것인가?
양자상태에 담겨있는 정보는 0 또는 1의 이진 정보일 수도 있고 0 과 1이 중첩되어 있는 정보일 수도 있다. 특히 0 과 1 의 이진정보를 양자상태에 실어서 보내는 양자통신의 경우에 전송되는 이진정보를 누군가가 도청하게 되면 수신자는 즉각 도청자의 존재를 인식하게 되고 따라서 통신을 중단한 후 상황에 알맞은 대처를 하게 된다 양자통신은 양자상태에 담겨있는 정보를 송신 측에서 수신 측까지 전달하는 과정을 의미하며 이 때 양자상태에 담겨있는 정보는 0 또는 1의 이진 정보일 수도 있고 0 과 1이 중첩되어 있는 정보일 수도 있다. 특히 0 과 1 의 이진정보를 양자상태에 실어서 보내는 양자통신의 경우에 전송되는 이진정보를 누군가가 도청하게 되면 수신자는 즉각 도청자의 존재를 인식하게 되고 따라서 통신을 중단한 후 상황에 알맞은 대처를 하게 된다. 이러한 특성을 암호키 전송에 응용한 것이 양자암호이며 암호화와 복호화를 위한 암호키를 송신자와 수신자가 나누어 가지게 된다는 의미에서 양자암호키분배 즉 QKD(Quantum Key distribution) 이라고 부른다.
[양자암호통신 심층 보고서③] KT, 안정적이고 강하다
KT는 2017년 양자암호통신 공동 연구를 시작으로 안정적이면서도 강렬한 색채로 관련 로드맵을 가다듬고 있다. 여기에 표준화 등 가이드 라인 측면서도 높은 성과를 거두고 있어 큰 관심을 받는 중이다.
무엇보다 공기업 한국통신의 정체성을 바탕으로 대한민국 양자암호통신의 자존심으로 부각되고 있다. 글로벌 큰 손들이 시장을 흔드는 가운데 KT가 양자암호통신의 ‘삼별초’로 평가받는 이유다.
KT 양자암호 품질 테스트. 출처=KT
KT가 걸어온 길
KT는 2018년 세계 최초 1:N 양자암호통신 상용 시험망을 구축한 후 2019년 국내 양자키 분배(QKD) 기술을 자체 개발했으며 세계 최초 양자암호통신네트워크 국제표준 승인을 받았다. 2020년에는 5G 상용망 양자암호 실증에 성공했고 관련 기술을 중소기업에 이전해 큰 호평을 받은 바 있다.
지난해 KT는 한국정보통신기술협회(TTA)에 제안한 ‘이종 QKD 장치간 상호 운용을 위한 인터페이스 및 관리 모델’이 양자암호통신 관련 국내 표준안으로 최종 채택됐다고 밝혔다.
양자암호 키를 분배하는 장치와 관리 시스템이 직접 통신할 수 있도록 지원하는 것이 특징이다. 양자암호통신 네트워크 구성 장비들(구성요소)간 연동에 필요한 데이터와 데이터의 형식, 프로토콜을 명시적으로 제안한 실질적 표준이다.
KT의 양자암호통신은 QKD를 중심으로 발전하고 있다 말해도 과언이 아니다. 그 연장선에서 다양한 가능성을 타진하는 셈이다.
전용 단말을 사용하지 않고도 양자암호 비화(祕話)통신을 구현할 수 있는 기술도 공개됐다. 비화통신은 전용 단말인 비화기를 활용해 도청을 방지하는 통신 방식이다. 통신 단말기의 음성 데이터를 암호화하여 발신하면, 수신자는 해당 데이터를 원음으로 전달 받는다. 보안이 핵심인 국방 분야와 국가정보기관 등에서 주로 쓰인다.
비화통신 기술의 핵심은 스마트폰에 연동하면 음성통화를 암호화 하는 ‘양자 보안통신 단말’이다. 보안 모드가 활성화 되며 통화 내용이 암호화 된다. 암호화된 통화 내용은 보안 모드에서 동기화된 ‘양자암호키’로 복호화 된다. 여기에 KT는 ‘양자난수 생성기(QRNG, Quantum Random Number Generator)’와 ‘QKD’를 을 결합한 기술로 보안성을 강화했다.
양자센서 기술력도 선명하다. 한국가스안전공사 가스안전연구원, 가스안전 전문기업 한국플랜트관리, 양자 및 광기반 센싱 전문 기업 퀀텀센싱과 함께 차세대 가스 안전 솔루션 상용화에 나서기로 했다.
양자암호통신 전용 단말 없이도 스마트폰 앱 하나로 양자암호통신을 쉽고 빠르게 적용할 수 있는 기술도 눈길을 끈다. 스마트폰 앱을 통해 양자암호통신 기술을 구현할 수 있는 ‘양자 하이브리드’ 기술이 그 주인공이다.
기존에는 QRNG를 탑재한 양자보안 단말이나 별도의 양자통신단말이 있어야만 양자보안통신을 사용할 수 있었다. 하지만 KT가 이번에 개발한 기술을 적용하면 전용 단말을 추가로 구입할 필요가 없다.
양자 하이브리드 기술은 QKD 기술과 양자암호내성알고리즘(Post Quantum Cryptography, PQC)를 결합해 5G 가상 네트워크(VPN)의 해킹 위협을 원천 봉쇄한다. ‘QS-VPN’ 앱 설치 한번으로 현재 사용 중인 스마트폰에도 적용 가능하다는 설명이다.
지난해 8월에는 한국전자통신연구원(ETRI), 중국과학원(CAS), 일본정보통신연구기구(NICT), 국제전기통신연합(ITU) 한중일 의장단이 모인 자리에서 체 개발한 양자암호통신 기술을 국내 중소기업에 적용한 사례를 발표하고 ITU 표준화 중인 ‘양자암호통신 네트워크 품질 평가 기준’을 최초로 공개해 큰 호평을 받은 바 있다.
20kbps 속도의 고속 양자암호통신도 KT의 손에서 ‘개화’하고 있다.
KT 융합기술원에서 KT 연구원들이 20kbps 장비를 테스트하는 모습. 출처=KT
KT가 개발한 고속 양자암호통신 기술은 동시에 4,000개의 암호장비에 양자암호를 공급할 수 있는 20kbps를 구현했다. 나아가 핵심 부품인 ‘고속 단일광자광원 생성 모듈’과 ‘고속 양자난수 연동 인터페이스’도 직접 개발했다.
KT가 대한민국 양자암호통신의 삼별초라 불리는 순간이다. 나아가 양자암호 네트워크를 중앙에서 통합 감시하고 제어할 수 있는 소프트웨어 정의 기반 자동화 솔루션(Q-SDN, Quantum-Software Defined Network)도 개발을 완료했다.
올해 2월에는 독자 개발한 양자암호통신 서비스 품질평가 기준이 국제전기통신연합(ITU)으로부터 세계 최초로 국제 표준 승인을 받기도 했다.
이를 통해 서울-부산 구간에 구축한 양자암호통신 설비에 대한 품질 평가를 진행하기도 했다.
5월에는 국내 통신사 중 처음으로 국내 최장거리인 1km 구간에서 무선 양자암호 전송에 성공하기도 했다. KT는 이번 한강 동작대교 북단에서 남단까지 1km 구간에서 무선 양자암호 전송에 성공해 자유공간에서의 양자전송과 장거리 정밀지향 등의 핵심 기술을 확보했다는 평가다.
무엇보다 연구실이 아닌 외부에서 장거리 무선 양자암호 전송에 성공하며 그 기술력을 인정받았다.
동작대교에서 테스트가 진행되고 있다. 출처=KT
향후 안정성과 보안성의 우려가 큰 국방·항공·우주 산업의 확산에도 기여할 전망이다. 특히 도심항공모빌리티(UAM)와 드론 등의 도심형 이동체는 물론 항공기 및 위성 같은 고고도 장거리 이동체용 보안 통신에도 양자암호통신을 활용할 수 있게 됐다.
KT 융합기술원 인프라DX연구소장 이종식 상무는 “KT는 유선뿐만 아니라 무선 양자암호통신 기술도 확보하게 되었다”며 하늘과 땅을 망라한 촘촘한 양자암호 보안 체계로 국가 경제사회플랫폼인 통신 인프라의 안전을 지키는 데 일익을 담당하겠다”고 말했다.
여기에 그치지 않는다. 1일 양자암호 전용회선 서비스를 출시하는 한편 공공분야와 단체, 기업 등을 대상으로 한 B2B 영업을 본격적으로 시작했다. 이 역시 양자암호통신 전용회선 서비스는 QKD 방식으로 진행한다는 설명이다. 저렴한 비용으로 강력한 양자암호통신을 제공받을 수 있는 길을 열었다.
그 꿈은 우주로도 향하고 있다. 한화시스템과 함께 6G 시대를 대비해 항공·우주용 양자암호통신 기술개발에 나섰기 때문이다. KT는 양자암호통신을 적용한 위성통신 기술력을 갖추고, 향후 위성통신 보안 서비스에 필요한 기반을 마련한다는 계획이다.
KT가 한화시스템과 함께 6G 시대를 대비해 항공·우주용 양자암호통신 기술개발에 협력한다고 밝혔다.
탄탄한 KT의 양자암호통신
KT는 QKD를 중심으로 양자암호통신 전략을 풀어가고 있다.
그 연장선에서 국내 기술을 중심으로 생태계를 창출하는 대목이 인상적이다. 100% 국내 순수 기술인 QKD와 독립형 양자암호화 장비(Adaptive-Encryptor)를 개발해 기존 네트워크 장비에 손쉬운 양자암호통신 적용이 가능하다는 설명이다.
무엇보다 양자암호통신 ‘개방형 계층구조 (ITU-T Y. 3800)’기술 개발로 국내 벤더의 이종장비를 수용할 수 있고 1:N 양자암호통신 구현으로 비용절감 기술을 확보했다는 평가도 받는다. 국내 기술을 바탕으로, 탄탄한 국내 양자암호통신 생태계를 지키는 개념으로 볼 수 있다.
많은 산업 생태계와 협력하는 것도 KT 양자암호통신 전략의 핵심이다. 다양한 중소기업의 손을 잡아 기술을 이전하며 사실상 한국 양자암호통신 생태계의 맏형 역할을 충실히 해내고 있다. 이 역시 올해 민영화 20주년을 맞았으나 한국 기간 인프라를 책임졌던 공기업의 정체성이 살아있는 대목이다.
자연스럽게 한국 상황에 특화된 인프라 전략이 가능하다. 지역사회 안전 및 스마트 교통체계 등에 빠르게 녹아들 수 있으며 해군3함대, 지상군작전사령부, 2군단 사령부 등 극도의 보안이 요구되는 국방시설에 대한 설계 및 구축에 참여한 것이 단적인 사례다.
특유의 안정성을 바탕으로 국제표준에서도 성과가 많다. ITU-T 승인표준 50%, TTA 승인표준 75%를 확보하며 사실상 시장의 질서를 지배하는 중이다.
그렇다고 무조건 안정적인 것만 추구하는 것도 아니다. QRNG와 QKD를 결합해 전용단말이 아닌 일반 스마트폰으로 비화통신이 가능하게 만드는 장면과 특별한 양자암호단말 없이 (QS-VPN)앱설치로 스마트폰 양자암호통신을 구현하는 ‘양자하이브리드’기술 등 ‘특이점’이라 볼 수 있는 강력한 기술력도 눈길을 끈다. 실제로 동시에 4,000개의 암호장비에 양자암호를 공급할 수 있는 20kbps를 구현하는 고속 양자암호통신은 KT의 강력한 기술력을 잘 보여준다는 평가다.
KT 융합기술원 김이한 원장은 “양자 기술 관련 글로벌 개발경쟁에서 산업계의 역할이 점점 더 중요해지고 있으며 KT는 ITU 국제표준에 참여하고 기술을 중소기업에 이전해 생태계 조성에 앞장서고 있다”면서 “이미 보유한 글로벌 수준의 양자암호 기술력과 최근 개발에 성공한 무선 양자암호 기술로 항공 우주 분야에서의 앙자 시대를 이끌겠다”고 말했다.
키워드에 대한 정보 양자 암호 통신
다음은 Bing에서 양자 암호 통신 주제에 대한 검색 결과입니다. 필요한 경우 더 읽을 수 있습니다.
이 기사는 인터넷의 다양한 출처에서 편집되었습니다. 이 기사가 유용했기를 바랍니다. 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오. 매우 감사합니다!
사람들이 주제에 대해 자주 검색하는 키워드 양자암호통신의 원리
- 동영상
- 공유
- 카메라폰
- 동영상폰
- 무료
- 올리기
양자암호통신의 #원리
YouTube에서 양자 암호 통신 주제의 다른 동영상 보기
주제에 대한 기사를 시청해 주셔서 감사합니다 양자암호통신의 원리 | 양자 암호 통신, 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오, 매우 감사합니다.