슈퍼컴퓨터의 연산능력을 휠씬 뛰어넘은 것으로 알려진 양자컴퓨터(Quantum Computer)에 대한 기술이 빠르게 발전하는 가운데, 조선대학교가 양자컴퓨터에서도 쉽게 해독되지 않는 ‘포스트 양자 암호’(PQC)의 안전성 및 성능을 검증하는 기술을 개발한다.

12일 조선대에 따르면 IT융합대학 정보통신공학부 김영식 교수 연구팀은 정보통신기획평가원(IITP)이 지원하는 정보보호 핵심 원천기술 개발 사업에 ‘저사양 디바이스 대상 고효율 PQC 안전성 및 성능 검증 기술 개발’이라는 과제로 선정됐다. 연구기간은 2021년 4월부터 약 3년 9개월 동안이며, 간 총 75억원의 연구비를 지원 받는다.

▲ 김영식 교수

양자 컴퓨터는 슈퍼컴퓨터로 해독할 수 없는 암호를 단기간에 풀 수 있는 연산능력을 가진 컴퓨터이다. Google, MS, Intel, IBM 등 대표적인 IT 기업을 중심으로 빠른 속도로 양자 컴퓨터 구현기술이 발전하고 있다. 현재 온라인 결제나 인증에서 광범위하게 활용되는 암호화 및 전자서명 알고리즘을 해독할 수 있는 양자컴퓨터가 10년 이내에 나타날 것으로 예상되며 IT보안에 적신호가 켜졌다.

이에 대응하기 위해 양자 컴퓨터 연산에서도 안전한 새로운 암호 알고리즘에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이런 암호 기술을 양자내성암호(Quantum Safe Cryptography) 또는 양자 컴퓨터 이후에도 안전하게 사용할 수 있는 암호라는 의미의 포스트 양자 암호(Post Quantum Cryptography: PQC)라 한다.

조선대학교의 이번 연구는 양자 컴퓨터 연산에도 쉽게 해독되지 않는 안전한 공개키 암호 알고리즘인 양자 내성 암호(PQC) 후보들을 효율적으로 안전하게 구현 개발하는 연구이다. NIST(미국표준기술연구소) 표준 암호 알고리즘에 대한 표준 알고리즘 구현의 원천기술을 적시에 확보하여 IT 보안 안전성을 높이는 데 이바지하는 것을 주요 목표로 한다.

이번 연구를 통해 조선대학교 연구팀은 인터넷 보안에 널리 활용되는 TLS(Transport Layer Security)나 공개키 인프라 구조(PKI)에 적합한 양자 내성 암호 알고리즘 구현기술을 확보할 수 있으며, PQC 안전성 검증 기술을 함께 마련할 예정이다.

연구책임자인 김영식 교수는 “이번 연구를 통해 개발된 기술은 PQC를 포함한 차세대 암호에 대한 양자 저항성 측정이 필요한 양자내성암호 표준화 기관, 연구기관, 보안성 시험기관과 정부 기관 등에서 다양하게 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.

한편 김영식 교수는 2011년부터 양자 내성 암호에 관한 선행 연구를 연구재단 및 산업체에서 수주한 과제를 통해 지속해서 진행해 왔다. 2016년에 이번 과제의 선행 과제를 수행하여 2017년 NIST 표준화 1라운드에 2개의 알고리즘을 제안한 바 있으며, 2017년 12월에는 한국공학한림원에서 ‘2025년 100대 미래기술’ 중 ‘암호시스템-포스트양자암호’ 암호 분야의 주역으로 선정됐다.