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아직 개발 초기 단계에 있지만, 양자 컴퓨터는 세상을 바꿀 준비가 되어 있습니다. 그리고 오늘날 우리가 사용하는 암호화를 넘어서는 기능이 포함되어 있습니다. 양자 컴퓨터는 공개 키 암호화 프로토콜을 넘어서는 데 필요한 컴퓨팅 성능과 안정성에 근접해 가고 있습니다. 지금이 바로 포스트 퀀텀 암호화로 마이그레이션할 때입니다.

양자 컴퓨터란 무엇입니까?

양자 컴퓨터를 이해하기 위해서는 큐비트를 이해하는 것이 중요합니다. 기존 컴퓨터는 0과 1로 작동하지만, 양자 컴퓨터는 그 사이에 있는 모든 지점을 중첩할 수 있습니다.

이러한 점을 고려할 때, 근본적으로 양자 컴퓨터는 몇 가지 주요 부분에서 기존 컴퓨터보다 복잡합니다.

기존 컴퓨터

  • 0 또는 1의 비트로 구성된 메모리를 사용함
  • 한 번에 한 가지 상태로만 존재할 수 있음
  • 논리 게이트 연산에 따라 계산됨
  • 단일 상태 비트 순서(10비트 입력, 10비트 출력)
  • 결정적 솔루션 – 알고리즘을 실행하고 매번 동일한 답을 얻음

양자 컴퓨터

  • 0, 1 또는 두 상태의 양자 중첩을 나타낼 수 있음
  • 각각의 추가 큐비트는 2n개 상태를 포함한 중첩 상태일 수 있음
  • 문제가 큐비트로 인코딩됨(양자 게이트 연산 사용)
  • 측정으로 계산이 종료됨

양자 암호화가 업계에 미치는 영향

양자 컴퓨터는 인공 지능(AI)부터 화학, 생물학, 물리학까지 모든 분야에 영향을 주며 사회에 커다란 변화를 가져왔습니다.

  • 금융 시스템: 시스템 간에 연결성이 높은 시스템을 모델링하거나 더 많은 데이터를 조회할 수 있는 기능
  • AI: 연결성을 높이고 검색 기능을 강화하며 양자 알고리즘을 적용하기 위한 딥 러닝 시스템의 등장
  • 화학, 생물학, 물리학: 더 큰 분자, 원자, 약물 상호 작용 등을 모델링할 수 있는 기회
  • 암호화: RSA 키를 인수분해하고 ECC(타원 곡선 암호화)에서 DLP(이산 로그 문제)를 해결

양자 컴퓨터에 액세스할 수 있는 사람은 누구입니까?

양자 컴퓨터 개발은 대부분 국립 연구소와 대학에 이관되었지만, IBM, Microsoft, Google, AWS, Honeywell을 비롯한 여러 기업이 상용 양자 컴퓨터를 만들기 위한 경쟁에 뛰어들고 있습니다. 기술이 개발되면서 빠르게 발전할 것입니다. 하지만 양자 컴퓨터의 광범위한 가용성은 공개 키 암호화에 잠재된 위험을 가중시킬 수 있습니다.

암호화된 데이터 수집 및 저장

현재 양자 컴퓨터가 공개 키 암호화를 해독할 만큼 정교하지는 않지만, 정교한 발전이 실현되는 때를 대비하여 데이터가 수집 및 저장되고 있습니다. 가치 있는 장기간 데이터(보통 약 25년)가 가장 큰 위험을 초래하므로, 주요 인프라, 금융, 의료 서비스 같은 특정 산업과 정부에서는 이미 양자 안전으로 눈을 돌리기 시작했습니다.

위험에 처한 암호화 키 식별

많은 표준 암호화 알고리즘이 양자 컴퓨터에 취약합니다.

  • AES-256: 더 큰 출력 필요
  • SHA-256 및 SHA-3: 더 큰 출력 필요
  • RSA: 더 이상 안전하지 않음
  • ECDSA 및 ECDH(타원 곡선 암호화): 더 이상 안전하지 않음
  • DSA(유한체 암호화): 더 이상 안전하지 않음

포스트 퀀텀 암호화로의 마이그레이션 시작

해커는 데이터를 수집해 암호화를 해제하고 해독합니다. 포스트 퀀텀 암호화로 마이그레이션하여 현재와 미래에 조직의 데이터를 보호하기 위한 조치를 취하십시오. 이 프로세스는 수년이 걸릴 수 있습니다. 그리고 NIST는 새로운 표준을 수립하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다.

Entrust는 IETF(Internet Engineering Task Force) 참여 회원으로 활동하는 동시에 NIST 공모에 참여하여 포스트 퀀텀 세상에서 새로운 양자 내성 암호 표준을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 향후 공격으로부터 정보를 보호하기 위해서는 현재 공개 키 알고리즘을 사용하는 하드웨어, 소프트웨어, 서비스의 교체를 시작하는 것이 중요합니다.

포스트 퀀텀 암호화 민첩성 성숙도 평가란 무엇입니까?

먼저, 사용 중인 시스템에서 알고리즘과 데이터 보호 위험, 포스트 퀀텀의 문제점을 파악해야 합니다. 조직에서 현재 위험이 높은 암호화 키를 사용하고 있지는 않습니까? 다음으로는, 필요한 수준의 암호화 민첩성을 달성하기 위한 마이그레이션 계획과 완료 기간을 계획해야 합니다. 마이그레이션은 수년이 걸릴 수 있는 시간 집약적인 작업입니다. 마지막으로, 포스트 퀀텀 마이그레이션을 테스트 및 구현하기 위한 준비를 마친 상태에서 제어, 규정 준수, 기술에 대한 모범 사례를 기준으로 거버넌스를 검토해야 합니다. 조직에서 위험에 처해 있는 데이터가 무엇인지 알게 되면, 그 위험을 완화하기 위한 세부 계획을 개발하거나, 실행 가능한 권장 사항을 제공하는 Entrust의 Cryptographic Center of Excellence를 통해 암호화 시스템에서 식별된 위험을 해결할 수 있습니다.

포스트 퀀텀 암호화를 준비하는 방법

조직은 지금 바로 퀀텀 암호화로 마이그레이션하기 위한 준비를 할 수 있습니다.

  1. 인벤토리 가져오기: 조직의 암호화 자산과 데이터, 이들이 저장된 위치의 인벤토리를 가져옵니다.
  2. 우선순위 지정: 조직에서 가장 가치 있는 데이터와 유효 기간이 가장 긴 데이터의 우선순위를 지정합니다. 먼저 이 데이터를 포스트 퀀텀 암호화로 마이그레이션합니다.
  3. 테스트: 프로토타입 데이터 세트에서 양자 내성 알고리즘을 테스트합니다.
  4. 계획: 벤더와 함께 포스트 퀀텀 암호를 마이그레이션하기 위한 조직의 로드맵을 계획합니다.

핵심은 암호화 민첩성

암호화 민첩성이란 점점 발전하는 위협에 대응하기 위해 필요한 경우 암호화 자산을 변경, 승인하거나 해지할 수 있는 역량을 말합니다. 암호화 민첩성이 있으면 보안/IT 성능의 상당한 발전 없이도 암호화 알고리즘을 변경하고, 암호화 방법을 결합하며, 암호화 키 크기를 늘리고, 디지털 인증서를 해지할 수 있게 됩니다.

포스트 퀀텀 암호화를 위한 전문가 지원 계획

조직에서 자체적으로 포스트 퀀텀 암호화를 계획할 필요가 없습니다. Entrust의 CryptoCoE(Cryptographic Center of Excellence)는 데이터 및 암호화 자산의 목록을 작성하고 우선순위를 지정하며, 포스트 퀀텀 계획을 실현하는 데 필요한 도구와 지침을 제공합니다.