"양자컴퓨터 시대 대비" 이통 3사, 양자보안 기술 적용한다

LGU+ 'PQC 기술 개발' · SKT '양자보안 5G 스마트폰' · KT '양자 암호 기술로 5G 데이터 전송'

[프라임경제] 향후 '양자컴퓨터' 시대에는 기존 암호체계가 취약할 수 있어 새로운 보안기술 확보가 필수다. 이에 이통 3사가 고객들이 안심하고 서비스를 이용할 수 있도록 양자보안 기술 적용에 나섰다.

대표적인 보안강화 기술로는 국내에 널리 알려진 양자암호통신 기술이 있으며, 최근 암호보안 영역에서 떠오르고 있는 새로운 기술인 양자내성암호 기술이 있다.

LG유플러스 마곡사옥에서 직원들이 양자내성암호 기술이 적용된 모듈을 들고 있는 모습. ⓒ LG유플러스

LG유플러스(032640)는 서울대학교 산업수학센터, 크립토랩과 함께 양자내성암호(PQC, Post Quantum Cryptography) 기술을 개발해 고객전용망장비(광통신전송장비)에 적용했다고 밝혔다.

양자내성암호 기술은 양자컴퓨터로도 풀어내는데 수십억 년이 걸리는 수학 알고리즘을 활용해 암호키 교환, 데이터 암·복호화 등 보안의 주요 핵심요소에 대한 보안 서비스 제공이 가능하다. 별도의 장비 없이 소프트웨어(SW)만으로도 구현 가능해 휴대폰에서 소형 IoT 디바이스까지 유연하게 적용, 유무선 모든 영역에 End-to-end 보안을 제공할 수 있다.

LG유플러스는 지난해 12월 서울대 산업수학센터, 크립토랩과 함께 '유·무선 양자내성암호 분야 업무협약'을 체결한 뒤 양자컴퓨터로도 뚫지 못하는 암호기술을 개발하는 데 협력해왔다. 

이번 적용은 세계 최초로 고객전용망 장비에 대한 양자내성암호를 적용한 사례로, 향후 5G 서비스와 유·무선 가입자 서비스에도 양자내성암호 기술을 적용할 예정이다.

박송철 LG유플러스 NW기술운영그룹장 전무는 "내년부터 진행될 양자내성암호 표준화에 앞서 별도의 인프라 구축 없이 End-to-End 보안을 적용할 수 있는 사례를 만들어냈다는 데 의의가 있다"면서 "앞으로 상용화될 다양한 5G 서비스에서도 양자내성암호 기술을 확대해 나가도록 기술개발에 힘쓰겠다"고 말했다.

SK텔레콤(017670)은 2011년부터 양자보안 산업에 투자하며 양자암호통신 장비(QKD, Quantum Key Distributor)와 양자난수생성기(QRNG) 개발에 매진해왔다.

SK텔레콤 자회사 IDQ(ID Quantique) 연구진들이 SK텔레콤 분당사옥에서 '갤럭시 A 퀀텀' 스마트폰과 양자난수생성(QRNG) 칩셋을 테스트하고 있다. ⓒ SK텔레콤

지난달 삼성전자와 초협력을 통해 양자난수생성 칩셋을 탑재한 5G 스마트폰 '갤럭시 A 퀀텀'을 선보였다. 이는 기업 고객(B2B)이 아닌 일반 이용자(B2C)가 생활 속에서 양자보안 기술을 체감할 수 있게 됐다는 점에서 의미가 있다.

새끼 손톱보다 작은 가로 2.5x세로 2.5mm의 양자난수생성 칩셋에는 최신 기술이 집약돼 있다. 칩셋 내부에서 CMOS 이미지센서가 LED 광원이 방출한 빛(광자)을 감지하고, 이때 양자의 무작위성(Randomness)을 이용해 난수를 추출한다.

이 난수는 T아이디, SK페이, 이니셜 앱에 제공되며, 각 앱에서 사용하는 암호키를 생성하는데 활용된다. 결과적으로 이용자는 보안성이 높은 암호키를 사용함으로써 개인 정보를 안전하게 보호할 수 있다.

KT(030200)는 지난달 5G 데이터를 국내에서 개발한 양자암호통신 기술로 암호화한 뒤 전송하는 실증(필드 테스트)에 성공했다고 밝혔다. 이 테스트는 양자암호통신 기술을 적용한 서비스를 출시하기 위한 가장 기본적인 단계다. 

KT 연구원이 국내에서 개발한 양자 암호 통신 기술이 적용된 5G 네트워크를 확인하고 있다. ⓒ KT

양자암호통신은 빛 양자(알갱이) 입자인 '광자'를 이용해 정보를 전달하는 통신 기술로, 네트워크에 적용하면 통신 데이터를 단 한번만 확인할 수 있는 상태로 전달한다. 만약 누군가 양자암호통신 기술이 적용된 네트워크에 해킹이나 감청을 시도하면 망가진 정보만 얻어간다.

KT는 자체 개발한 QKD 시스템과 중소기업이 개발한 국산 암호화 장비를 '개방형 계층구조(ITU-T Y. 3800)' 국제 표준에 따라 경기도 일부 지역 고객들이 실제 이용하고 있는 5G 네트워크에 적용했다.

QKD 시스템은 데이터 암호화를 위해 양자로 만든 암호 키를 통신망에 공급하는 시스템이다. KT는 이 시스템이 공급하는 양자 키를 이용해 암호화 장비가 데이터를 암호화해 전송하는 구조로 양자암호통신 네트워크를 설계했다.

KT는 양자암호통신 기술로 데이터를 암호화해 송수신 했을 때 속도가 떨어지거나 추가적인 지연 발생되지 않고 원활하고 안정적인 통신이 이뤄지는 결과를 얻었다. 

이종식 KT 인프라연구소장 상무는 "KT는 지난 4년간 양자 컴퓨터의 실제적인 위협에 대비해 다양한 양자암호통신 솔루션들을 연구 개발 해왔다"며 "KT의 강점을 최대한 살린 차세대 양자 보안 솔루션을 고객들에게 제공하기 위한 노력을 계속하겠다"고 전했다.