앙자컴퓨터가 비트코인의 암호를 해독할 수 있다는 공포가 다시금 확산됐지만 검증된 양자컴퓨터 암호 해독이 아직 장난감 수준인 것으로 확인됐다. 사진=픽사베이
민간 스타트업이 양자컴퓨터로 암호를 해독한 연구자에게 1비트코인(BTC)을 지급한 사실이 알려지며 양자컴퓨터의 비트코인 암호 해독 우려가 다시금 불거졌다. 하지만 암호화폐 업계는 "전혀 걱정할 필요 없다"는 입장이다.
디지털자산의 '포스트양자 보안'에 집중하는 민간 스타트업 '프로젝트 일레븐은 24일, 연구자 지안카를로 렐리(Giancarlo Lelli)가 공개 접근 가능한 양자 하드웨어를 이용해 15비트 타원곡선암호(ECC) 키를 45분 만에 해독했음을 인정하고 1BTC 규모의 'Q-Day Prize'를 지급했다고 밝혔다. 프로젝트 일레븐은 이번 실험을 "현재까지 공개된 ECC 대상 양자 공격 시연 중 최대 규모"라고 설명했다.
이후 전 세계 암호화폐 커뮤니티에서는 마치 양자컴퓨터가 비트코인 등을 모두 손쉽게 암호해독할 수 있게 된 양 퍼드(FUD, 근거 없는 소문이나 부정적인 전망을 퍼뜨려 투자 심리를 위축시키는 행위)가 퍼져나갔다. 하지만 온라인 일각에서 번지고 있는 "비트코인이 양자컴퓨터에 뚫렸다"는 식의 해석은 과장에 가깝다는 게 업계 전문가들의 일관된 분석이다.
이번 실험은 15비트 키를 대상으로 한 제한적 시연이었다. 비트코인이 실제로 사용하는 서명 체계는 256비트 타원곡선 기반이며, 15비트 실험 문제와 실제 비트코인 네트워크 보안 수준 사이에는 비교하기 어려울 정도의 난도 차이가 있다. 일부 비트코인 개발자와 암호학자들은 이번 결과가 양자컴퓨터의 실질적 우위를 입증했다기보다, 무작위 출력과 고전적 검증 절차에 의존한 결과라는 비판도 내놨다.
4월 27일 비트코인 시세. 프로젝트 일레븐의 양자컴퓨터 암호 해독 사건이 있었지만 비트코인의 시세는 평안하다. 사진=코인마켓캡
당장 비트코인 지갑이 대규모로 해킹되기 어려운 이유도 여기에 있다. 15비트 키 공간은 약 3만2768개 수준이지만, 비트코인의 256비트 키 공간은 사실상 현재 컴퓨팅 자원으로 탐색이 불가능한 규모다. 특히 현재 공개·상용 양자컴퓨터는 오류율과 안정성 문제를 안고 있는 초기 단계 하드웨어다. 때문에 비트코인 개인키를 실제로 위협하려면 단순히 큐비트 수만 많은 장비가 아니라, 충분한 오류보정 능력을 갖춘 대규모 양자컴퓨터가 필요하다는 주장도 제기됐다.
시장의 반응도 공포 확산과는 달랐다. 프로젝트 일레븐의 발표 이후 일부 커뮤니티에서는 '비트코인 양자 해킹'이라는 표현이 빠르게 퍼졌지만, 가격은 급락하지 않았다. 발표 당시 보상금 1BTC의 가치는 약 7만8000달러 안팎으로 언급됐고, 27일 오전 9시 42분 현재 비트코인은 7만8840달러 수준에서 거래되며 전일 대비 플러스권을 보이고 있다. 사실상 가장 예민한 투자자들조차도 양자 해킹에 대한 우려를 하지 않고 있는 셈이다.
실제 이번 지안카를로 렐리의 15비트 ECC 해독은 비트코인의 256비트와 엄청난 차이를 보인다. 비트코인 전자서명에 사용하는 ECC의 이름은 'secp256k1'인데 이를 위협하려면 이번 해독보다 약 10억배 더 강력한 양자컴퓨터가 필요하다는 분석이 나왔고, 이는 최소 10~15년은 더 소요될 것으로 추정된다.
15비트와 256비트의 차이는 대략 2^241배에 달한다. 이를 숫자로 쓴다면 '3533694129556768659166595001485837031654967793751237916243212402585239552'이 된다. 한국식 단위로 풀면 '만 < 억 < 조 < 경 < 해 < 자 < 양' 단위까지 간다.
프로젝트 일레븐은 약 690만개의 비트코인이 온체인 상에 공개키가 노출된 주소에 보관돼 있고, 장기적으로 위험하다고 분석했다. 사진=프로젝트 일레븐
물론, 장기 리스크까지 무시할 수는 없다. 프로젝트 일레븐은 약 690만 BTC가 온체인 상 공개키가 노출된 주소에 보관돼 있다고 추산했다. 공개키가 노출된 오래된 주소나 주소 재사용 사례는 향후 충분히 강력한 양자컴퓨터가 등장할 경우 더 큰 논쟁의 대상이 될 수 있다. 구글 퀀텀AI 관련 분석에서도 256비트 ECDLP(타원 곡선 이산 대수 문제) 공격에 필요한 양자 자원 추정치가 과거보다 낮아졌다는 점이 언급됐다.
한양대학교 겸임교수 겸 암호화폐 기업 업루트컴퍼니를 운영하하는 이장우 대표는 "양자컴퓨터가 아직 멀었으니 안심해도 된다"는 논리는 오히려 위험하다"면서 "기술 개발의 속도는 예측하기 어렵고, 중요한 건 위협이 현실화되기 전에 대응 체계를 갖추는 것이기 때문이다. 비트코인이 양자 위협에 대응하는 기술적 해법은 존재하지만, 프로토콜 변경은 전 세계 노드와 채굴자들의 합의를 필요로 하기 때문에 실제 네트워크에 적용되기까지 상당한 시간이 소요된다. 그렇기 때문에 양자컴퓨터에 대한 위협 인식이 높아질수록, 비트코인 생태계도 지금보다 적극적으로 양자내성암호 도입 논의를 서둘러야 한다"고 조언했다. 이 대표는 "아직 시간이 있다"는 안도감이 오히려 대응을 늦추는 리스크가 될 수 있다고 지적했다.
다행히 이 대표의 지적대로 암호화폐 업계도 양자컴퓨터의 위협에 대응하고 있다. 미국 NIST(국립표준기술연구소)는 이미 ML-KEM, ML-DSA, SLH-DSA 등 양자내성암호 표준을 확정하고 관련 전환을 권고하고 있다. 이더리움은 양자 저항성에 대한 EIP(Ethereum Improvement Proposal, 이더리움 개선 제안) 논의가 진행 중이고. 비트코인 역시 BIP-360, BIP-361 등 양자컴퓨터의 공격에 대응하기 위한 제안서가 존재한다. 그러니 '비트코이너' 혹은 암호화페 투자자들은 너무 양자컴퓨터란 존재에 두려움을 갖지 말자. / 월요신문=이상훈 기자
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