[T타임] 도청 불가능 ‘양자암호통신’ 어디까지 왔나?

'T-타임' 시청 후 아래 댓글을 남겨 주신 분들 중 2명을 선정 ‘블루투스 스피커’와 ‘T-타임 도서’ 를 보내드립니다.(랜덤)

지난해 국가정보원이 이탈리아 보안업체로부터 PC·스마트폰 등 단말기 도·감청 프로그램 RCS(Remote Control System)을 구입한 사실이 알려지면서 논란이 일었습니다. 이 때문에 모바일 메신저로 카카오톡 등을 사용하던 사람들이 보안성이 더 강한 것으로 알려진 텔레그램으로 갈아타는 소동이 빚어지기도 했었습니다.

그런데 앞으로 멀지 않은 미래에는 이런 도청이나 감청의 우려가 없는 통신 기술의 시대가 열린다고 하는데요, 바로 양자암호통신 기술 덕분입니다.

우리가 LTE 폰으로 통화를 하거나 컴퓨터로 이메일을 전송하든지 하면 네트워크에 데이터를 보내게 되는데요, 이때 이 데이터는 도청이나 위변조를 막기 위해 암호화가 됩니다. 하지만 0과 1의 2진법을 기반으로 하는 현재의 암호통신 기술은 단순히 계산이 어렵기는 하지만, 제3자가 중간에 그 암호를 해킹할 가능성이 언제나 존재한다는 문제가 있습니다.

이에 반해 광자(光子)라는 양자를 이용해 암호키를 안전하게 나누고 이 양자암호키를 이용해 데이터를 암호화 하는 양자암호통신은 이론적으로 도청과 해킹이 불가능한 통신으로 알려져 있습니다.

양자(quantum)란 물리적 성질을 이루는 불연속적인 최소단위의 입자나 상태를 일컫는 말인데요, 예를 들어 광자라고 하면 더 이상 나누어지지 않는 빛 에너지의 알갱이나 빛의 입자라고 생각하면 됩니다.

이런 양자의 특성으로는 측정 한 번으로 깨져버리고 변형이 되는 ‘측정의 원리’와 동시에 두 가지 성질을 측정하는 게 불가능한 ‘불확정성의 원리’, 그리고 임의의 양자상태는 복제가 절대 불가능한 ‘양자 복제 불가 법칙’이 있습니다.

그런데 양자암호통신에서는 암호키를 만드는 통신을 광자를 이용해서 하게 됩니다. 이 때 중간에 제3자가 이 통신을 도청하거나 광자를 가로채서 복사하려 해도 ‘양자 복제 불가의 법칙’ 때문에 복제가 안 되고, 암호키를 얻어내려고 측정하면 양자상태가 가진 ‘불확정성의 원리’와 ‘측정의 원리’ 때문에 제대로 된 정보를 얻을 수 없고 광자의 양자 상태는 변형이 되게 됩니다. 또한 이런 경우에 통신하는 광자의 상태가 변했기 때문에 중간에 도청자가 있다는 사실을 알아챌 수 있게 됩니다.

즉, 계산의 어려움으로 안정성을 보장받는 기존의 암호체계는 컴퓨팅 파워가 증가할수록 해킹의 위험도도 증가하지만 양자암호통신의 안전성은 물리학의 법칙을 근거로 하기 때문에 이론적으로 100% 안전한 방식이라는 것이 장점입니다.

특히 최근에는 통신네트워크와 ICT(Information and Communications Technologies) 기술이 확대 적용되면서 스마트기기 IoT제품, 스마트카, 스마트그리드 전력망 등 상호 간에 통신이 필요한 많은 서비스들이 생겨나고 있는데요, 양자통신 시장도 해가 갈수록 성장하면서 한 시장조사기관의 조사에 따르면 오는 2030년에는 230억 달러, 25조 원 규모의 시장이 형성될 것으로 예상되고 있습니다.

이 때문에 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로도 양자암호통신 개발에 경쟁적으로 박차를 가하고 있는 상황인데요, 국내의 경우도 양자암호통신이 이르면 올해 말쯤이 상용화될 것으로 전망됩니다.

차정인 기자의 T타임, 이번 시간의 ‘오늘의T’에서는 양자암호통신의 원리와 전망에 대해 SK텔레콤 조정식 매니저와 고등과학원(KIAS) 양자우주센터 이승우 교수와 함께 알아보겠습니다.

<179회 댓글 당첨자: kkeag님 축하 드립니다.>