LG유플러스(대표 황현식 www.uplus.co.kr)는 21일 발표를 통해, 양자컴퓨터의 해킹 공격도 방어할 수 있는 양자내성암호 전용회선 서비스를 세계 최초로 출시한다고 밝혔다.

‘양자내성암호(PQC, Post-Quantum Cryptography)’는 현존 슈퍼컴퓨터보다 연산속도가 이론상 1000만배 빠른 양자컴퓨터를 이용한 모든 공격에 대해 안전한 내성을 갖는 암호기술이다.

이는 양자컴퓨터로도 해독하는 데 수조년 소요하는 복잡한 수학적 알고리즘을 기반으로 한다.

‘U+양자내성암호 전용회선’은 양자내성암호 기술이 적용된 광전송장비(ROADM, Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)를 통해 해킹이 불가능한 보안환경을 제공한다.

▲ LG유플러스는 양자컴퓨터의 해킹 공격도 방어할 수 있는 양자내성암호 전용회선 서비스를 출시했다. 사진은 LG유플러스 직원들이 양자내성암호 기술이 적용된 광전송장비를 점검하고 있는 모습.(출처 : LG유플러스 제공)

통신소비자가 전용회선을 통해 데이터를 송∙수신할 때 양자내성암호 키(key)로 암•복호화하는 방식이다.

LG유플러스는 이 서비스 출시를 위해 첨단암호 기술 개발 스타트업 ‘크립토랩’, 광전송장비업체 ‘코위버(COWEAVER)’와 손잡고 2019년부터 2년여간 기술 개발에 매진했다.

‘U+양자내성암호’는 수학적 알고리즘에 따라 격자 기반, 다변수 다항식 기반, 코드 기반, 해쉬 기반 등 다양한 방식의 암호 중 격자 기반 암호를 채택했다.

격자 기반 암호는 인수분해 등 어려운 수학을 이용한 기존 암호와는 달리,행렬처럼 쉬운 문제를 쓰면서 수학적으로 어렵게 만드는 암호기술이다. 쉬운 문제의 답을 조금씩 다르게 하는 격자의 성향을 활용, 답을 어렵게 만들기 위해 200차원 격자를 이용한다.

예를 들어, 연립방정식에서 변수가 세개일 때 식이 세 개면 문제가 풀리지만, 끝자리를 조금씩 바꾸면서 문제에 약간의 차이를 두면 수백개의 식이 주어져도 풀 수 없게 되는 원리다.

암호기술은 전 세계 많은 기관으로부터 오랜 연구를 통해 안전성이 입증됐을 뿐 아니라, 낮은 CPU 성능, 작은 메모리 용량, 낮은 전력과 대역폭 등 제한적인 환경을 가진 IoT 환경에도 적합하다.

관련 기술을 함께 연구 개발한 크립토랩은 양자내성암호가 네트워크 거리의 제약이 없을 뿐 아니라 키 교환이나 인증 등이 적용되는 통신망의 전 구간에 사용할 수 있다고 설명했다.

이같은 특성 때문에, 별도 암호 키 전송을 위한 선로구성이나 네트워크의 물리적 거리를 늘리기 위해 필요한 중계노드(node) 등 물리적 요소가 필수인 다른 암호기술 대비 경제적이다.
  
우수한 보안성 때문에 전세계적으로도 양자내성암호에 대한 관심이 증가하는 추세다.

미국 국토안보부(DHS, Department of Homeland Security)와 연방정부기관은 2030년까지 양자내성성을 갖추도록 ‘양자내성암호 전환준비 로드맵’을 내놓았고, IBM, 구글, 아마존 등 글로벌 기업들은 미국 국립표준기술연구소(NIST, National Institute of Standards and Technology) 주도로 양자내성암호 표준화 작업을 진행하고 있다.

4차 산업혁명 시대에 모든 IT 관련 하드웨어와 소프트웨어에 각기 다른 암호가 이용되고 많은 기업에서 수많은 빅데이터를 저장 및 가공하고 있는 만큼, 해킹에 대한 위험성을 사전에 방지하는 체계를 만드는 것이 중요하다고 LG유플러스는 설명했다.

U+양자내성암호 전용회선은 ▲개인정보나 금융정보를 다루는 보안 민감도가 높은 금융기관과 금융 서비스 플랫폼 ▲IDC 센터에서 거대한 데이터베이스를 관리하는 게임∙플랫폼 ▲메타버스, NFT(대체불가토큰), AI(인공지능) 등 최신 기술을 도입한 IT기업에서 최적의 보안 대안이 될 전망이다.

앞서 2020년, LG유플러스는 과학기술정보통신부와 한국지능정보사회진흥원(NIA)이 주관한 ‘디지털 뉴딜 계획’의 일환인 ‘양자암호통신 시범인프라 구축•운영 사업’을 진행해왔다.

이를 통해 전용회선부터 안면인식 출입보안, 티켓 예매 인증 등 응용 서비스까지 산업, 의료, 발전소, 공공기관 등 다양한 산업에서 고객사 실증을 완료했다.

2021년에는 한국정보통신기술협회(TTA)로부터 U+양자내성암호 전용회선의 성능 검증을 성공적으로 마무리했다.

향후 LG유플러스는 기술 고도화를 통해 전용회선에서 나아가 유∙무선 통신에도 양자내성암호 기술을 적용할 뿐 아니라, 고객군별 맞춤형 응용 서비스를 발굴해 다양한 분야로 확대해 나갈 계획이다.

구성철 LG유플러스 유선사업담당은 "양자내성암호 기술의 선두주자로서 LG유플러스는 양자암호 서비스 상용화를 통해 양자정보통신 산업을 국가의 핵심 산업으로 육성하는데 필요한 기술환경 및 산업 생태계를 조성할 것”이라며 “U+양자내성암호 서비스의 뛰어난 보안성을 통해 다가올 양자 컴퓨팅 시대에도 고객경험을 혁신해 나갈 것”이라고 말했다.

<김동기 기자>kdk@bikorea.net