현대 암호학은 기본적으로 무차별 대입 측면에서 시간이 오래걸린 다는 점과,

계산을 해내는 과정에서 연산이 불가능하다는 점을 기본으로 한다.

하지만, 매우 빠른 양자컴퓨팅이 현실화 됨에 따라 현재 존재하는 모든 암호들이 풀릴 수 있다는 위협이 존재하고, 그에 따른 대책이 필요하다는 점들이 많이 논의되고 있다.

그렇다면 양자란 무엇인가?

입자 vs 파동

입자는 셀 수 있다.

파동은 연속적이고 셀수없으며, 위치를 고정하기 어렵다. 중첩과 간섭이라는 현상이 있고, 매질이 있다.

빛은 입자인가? 파동인가?

• 뉴턴 : 입자다
• 19세기 과학자들 : 파동이다

• 아인슈타인 : 양자다

빛은 측정할 수 없는건가? 자연적인 속성인건가?

리처드파인만 : 양자적인 현상을 이용해 컴퓨터를 만든다면 양자적인 현상을 잘 설명할 수 있을것이다.

양자컴퓨팅은 왜 더 빠른가?

기존은 0 1 비트단위 -> 0과 1이 공존하는 단위

동시에 연산은 가능하지만, 관측 시 하나의 상태로 붕괴..

양자컴퓨팅이 무조건 빠른건 아님. 하지만 RSA, 디피헬만 등 기존 암호학적 문제를 쉽게 풀수 있는 가능성이 있음.

양자컴퓨팅에서 논리게이트(and, or 등)이 더 다양함.

양자 컴퓨터,, 이론적으론 가능한데 구현 가능한가? 양자컴퓨터는 아주 극저온 냉장고를 만들어서 큐비트 칩을 넣고 제어를 통해 결과를 꺼내야 하는데..?

RSA 2048비트를 깨려면,, 2천만 큐빗정도가 필요할것같다고 하는데.. 작년 IBM에서 만든 큐빗이 1000큐빗 정도..

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양자 보안 (Quantum Security)

양자암호

• 2개의 메시지를 전달 -> 1개의 메시지만 수신함
  • 평균 3/4 정도만 확인가능하고, 나머지는 에러정정코드로 수정

양자 키 분배 (QKD)

중간에 도청을 하게되면, 에러율이 증가함.. -> 에러율로 해커유무 판단

RSA는 안전한가? 암호 알고리즘이 완벽하더라도 구현 및 실행 과정에서 취약점이 존재할 수 있음

양자 암호는 아직은 이론적인 수준…

한계 – DOS공격에 취약할 수도 있음. (중간 개입하는 순간 엄청난 에러율 예상..)

미국 NSA, 영국 정보기관 등에서도 양자 암호를 권고하지 않음.