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양자 난수 암호체계 대중화 열렸다…SK텔레콤 손톱크기 난수 생성기 개발

양자 난수 암호체계 대중화 열렸다…SK텔레콤 손톱크기 난수 생성기 개발

기사승인 2017. 07. 23. 10:46
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SK텔레콤 분당사옥에서 곽승환 Quantum Tech. 랩장이 지난 21일 양자정보통신에 대해서 설명하고 있는 모습./제공=SK텔레콤
사물인터넷(IoT)·휴대전화·자율주행차 등에서도 양자 난수를 활용한 보안 서비스를 이용할 수 있는 길이 열렸다. 양자 난수를 활용한 암호 체계는 보안성이 매우 높지만 난수 생성기의 큰 크기·비싼 가격으로 상용화에 어려움이 있었다. 하지만 손톱크기의 양자난수생성기가 개발되면서 다양한 디바이스에서 양자 난수를 활용한 암호 체계 구성이 가능해 졌다.

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손톱크기의 양자난수생성기(QRNG) 모습./사진=김민석 기자
SK텔레콤이 세계에서 가장 작은 크기의 양자난수생성 칩(chip) 시제품 개발에 성공했다고 23일 밝혔다.

양자난수생성기(QRNG)는 양자의 특성을 이용해 예측이 불가능하고 패턴이 없는 ‘순수 난수’를 지속적으로 만들어주는 장치다. 따라서 유사 난수를 활용하는 현재 암호체계와 달리 양자난수생성기를 이용하면 슈퍼컴퓨터 등도 난수의 패턴을 읽어내는 것이 불가능해 보안성이 매우 높다는 평가를 받고 있다.

이 같은 우수성에도 현재 상용화된 양자난수생성기는 사이즈가 크고 가격대도 높아 일반 대중제품에는 탑재할 수 없었다. 기존 양자난수생성기의 가격은 수백~수천 달러에 이르며 신용카드 크기 수준으로 휴대전화, IoT 디바이스에 탑재하기 어려웠다. 하지만 SK텔레콤이 5x5mm의 초소형 칩 형태로 개발해내며, 자율주행차· 스마트폰·드론 등 다양한 IoT 제품에 양자난수생성기를 삽입할 수 있는 길이 열렸다.

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SK텔레콤 분당사옥에서 Quantum Tech. Lab 연구원이양자암호 통신을 직접 시연하고 있는 모습./제공=SK텔레콤
초소형 양자난수생성기 개발을 계기로 SK텔레콤은 양자암호통신 시스템의 해외 광통신 시장 진출도 추진하고 있다. 양자암호통신을 위해서는 양자난수생성기를 스마트폰과 네트워크 장비 등에 탑재해 예측 불가능한 난수를 끊임없이 만들어야 한다. 따라서 초소형 양자난수생성기의 개발을 마친 SK텔레콤은 양자암호통신 시스템에서도 높은 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

양자암호통신은 에너지의 최소 단위인 양자(Quantum)의 복제 불가능한 특성을 이용한 통신 암호 기술로, 양자의 움직임으로 만든 난수로 정보를 암호화한 뒤 빛 알갱이(광자)에 실어 보내는 방식이다. 기존 광통신과 달리 다수의 빛 알갱이가 아닌 단일 광자를 이용하기 때문에 제3자가 중간에서 정보를 가로채려 할 경우 송·수신자가 이를 알 수 있어 원천적으로 해킹이 불가능한 것으로 알려졌다.

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양자난수생성기로 만든 난수를 시각화한 모습. 패턴이 전혀 없어 해킹 등을 할 수 없다./사진=김민석 기자
SK텔레콤은 이미 전용 중계기를 개발해 양자암호통신 상용화의 걸림돌로 꼽혀온 통신 거리의 한계도 극복했다 양자암호통시은 양자 수준의 미약한 신호를 이용하기 때문에 80㎞까지만 전송이 가능했지만, SK텔레콤은 지난달 통신 거리를 120㎞까지 넓힌 전용 중계장치를 개발했다. 중계장치를 여러 개 연결하면 통신 거리를 수백∼수천㎞까지 늘릴 수 있다. 글로벌 양자정보통신 시장 전망도 밝다. Market Research Media에 따르면, 국내 양자정보통신 시장은 2025년 약 1조 4000억 원, 글로벌 시장 규모는 약 26조 9000억원으로 성장할 전망이다.

박진효 SK텔레콤 Network기술원장은 “인공지능, 자율주행 등 데이터가 중요해지는 시대가 올 것을 예측했고, 이런 중요한 데이터 송수신을 위한 암호의 중요성이 더 높아질 것이라고 믿었기에 양자암호 기술개발에 집중했다”며, “향후 중소기업과의 협업을 통해 양자암호 글로벌 시장에 진출할 것”이라고 밝혔다.
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