#66 "양자컴퓨터 vs 블록체인" 유사점과 차이점 그리고 위험성
<"양자 컴퓨터"와 "블록체인"은 공통점이 있을까?>
"양자 컴퓨터와 블록체인"은 각각 독립적인 기술이지만, 미래 정보 보안 및 컴퓨팅
환경에서 서로 깊은 연관성을 가집니다. 양자 컴퓨터가 블록체인에 잠재적인 위협이
될수 있지만, 동시에 블록체인의 한계를 극복하고 더 나은 보안 및 성능을 제공할 수
있는 새로운 기회를 제공하기도 합니다.
..기술의 발전은 서로를 보완하고 발전시키는 방향으로 나아갈 가능성이 높습니다..
<1> .."양자 컴퓨터와 블록체인"의 유사점과 차이점..
"양자 컴퓨터와 블록체인"은 서로 다른 기술이지만, 흥미로운 방식으로 상호 영향을
주고받으며 유사한 특징을 가지기도 합니다.
| 특 징 | 양자 컴퓨터 | 블록체인 | 비 고 |
| 목표 | 복잡한 문제 해결 및 기존 컴퓨팅 한계 돌파 |
분산되고 안전한 데이터 저장 및 교환 |
둘 다 현재 기술의 한계를 뛰어넘으려는 혁신 기술 |
| 핵심 기술 |
큐비트, 중첩, 얽힘 현상 활용 |
분산 원장, 암호화 해시, 공개키 암호화 |
기술적 작동 방식은 매우 다름 |
| 보안 관련 |
위협: 기존 암호 체계 무력화 가능 기회: 양자 내성 암호, 양자 난수 생성 등 새로운 보안 강화 수단 제시 |
핵심: 위변조 방지 및 높은 보안성 추구 위협: 양자 컴퓨터에 의한 기존 암호화 방식 무력화 가능 |
양자 컴퓨터는 블록체인 보안에 위협이자 기회로 작용 |
| 패러 다임 |
새로운 컴퓨팅 패러다임 (기존 비트 방식 초월) |
새로운 분산 컴퓨팅 패러다임 (중앙 집중식 탈피) |
둘 다 기존 시스템과 다른 새로운 접근 방식 제시 |
| 수학적 문제 |
쇼어 알고리즘 등 복잡한 수학 문제 초고속 해결 |
암호화 해시 문제(채굴) 해결 | 복잡한 수학적 연산이 중요한 역할을 함 |
| 속도 /성능 |
특정 문제에 대해 기하급수적으로 빠른 연산 가능 |
거래 처리 속도(TPS) 한계 존재(개선 노력 중) |
양자 컴퓨터는 특정 연산에서 압도적 속도 우위, 블록체인은 아직 속도 이슈가 있음 |
| 미래 관계 |
블록체인 암호 해독 가능성, 블록체인 성능 개선 기회 |
양자 내성 암호 적용, 양자 기술 활용 보안 강화 |
서로에게 큰 영향을 주며 발전할 것으로 예상 |
<2>..양자 컴퓨터의 실용화는 블록체인 암호화를 깨트릴 수 있다?..
.."양자 컴퓨터가 블록체인 암호화를 깨뜨릴 수 있는 원리"..
대부분의 블록체인(비트코인, 이더리움 등)은 다음과 같은 암호화 방식을 사용합니다
*공개키 암호화: 타원 곡선 암호(ECC)나RSA와 같은 공개키 암호화 방식
*해시 함수: SHA-256과 같은 해시 함수
..문제는.. "양자 컴퓨터에 특화된 알고리즘"에 있습니다..
a) 쇼어 알고리즘(Shor's Algorithm)
1994년 피터 쇼어가 개발한 이 알고리즘은
양자 컴퓨터를 이용하면 공개키 암호화의 기반이 되는 수학적 문제(소인수분해,
이산 로그 문제 등)를 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 해결할 수 있습니다.
즉, 충분히 강력한 양자 컴퓨터가 있다면 RSA나 ECC 암호를 몇 시간 또는 몇 분
만에 해독할 수 있게 됩니다.
b) 그로버 알고리즘(Grover's Algorithm)
이 알고리즘은 해시 함수를 역방향으로 탐색하는 데 사용될 수 있습니다.
SHA-256 같은 해시 함수 자체를 완전히 깨뜨리는 것은 아니지만,
해시 함수의 보안 강도를 절반으로 약화시킬 수 있어 잠재적인 위협이 될 수
있습니다.
<3>..블럭체인 암호 해독시 발생 할수 있는 문제들..
이러한 문제들은 "블록체인 기술"이 가진 "혁신적인 잠재력을 완전히 무력화"시키고,
디지털 경제에 심각한 위협을 가할 수 있습니다. 따라서 양자 컴퓨터의 발전 속도에 맞춰
"양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)"로의 전환이 블록체인 기술의
미래를 위한 필수적인 과제로 인식되고 있습니다.
| 문제점 | 상세 내용 |
| 1. 디지털 자산의 대규모 도난 |
개인 키 유출 양자 컴퓨터(쇼어 알고리즘)가 공개 키로부터 개인 키를 계산해내어 지갑 접근 권한 탈취. 자금 도난 및 환수 불가능 해커가 탈취한 개인 키로 암호화폐를 전송하면 거래의 비가역성 때문에 자산 회수가 불가능해집니다. |
| 2. 트랜잭션 위변조 및 이중 지불 |
서명 위조 해커가 유효한 것처럼 보이는 트랜잭션 서명을 생성하여 타인 동의 없이 자산을 이동시키거나 거래 내용을 변경합니다. 이중 지불 공격 동일한 자산으로 여러 번 지불하는 공격이 가능해져 블록체인의 신뢰성이 근본적으로 훼손됩니다. |
| 3. 블록체인 무결성 및 신뢰성 훼손 |
과거 블록 조작 블록체인의 핵심인 '불변성'이 훼손되어 과거 거래 기록을 변경할 가능성이 생깁니다. 51% 공격 용이성 양자 컴퓨터의 압도적인 연산 능력으로 특정 주체가 네트워크의 51% 이상 해싱 파워를 장악하여 네트워크를 통제하고 조작할 수 있게 됩니다. |
| 4. 블록체인 네트워크 혼란 및 기능 마비 | 채굴 시스템 교란 기존 작업 증명 방식이 무의미해지거나 중앙화가 심화됩니다 네트워크 불안정 조작된 블록과 트랜잭션으로 인해 노드 간 합의가 어려워지고 잦은 체인 분리(포크)로 네트워크가 마비될 수 있습니다. |
| 5. 신뢰 상실 및 가치 폭락 |
사용자 신뢰 붕괴 블록체인의 핵심 보안 기능이 훼손되면서 사용자들의 신뢰가 사라집니다. 디지털 자산 가치 하락 모든 암호화폐와 블록체인 기반 자산의 보안 위험이 현실화되어 가치가 급락하거나 무가치해질 수 있습니다. 서비스 생태계 붕괴 DeFi, NFT, Web3 등 블록체인 기반의 모든 서비스가 보안 문제를 해결할 수 없어 기능이 중단되거나 붕괴됩니다. |
<4>..블록체인 암호해독에 시간이 얼마나 걸릴까?..
| 구 분 | 내 용 | 비 고 |
| 현재 블록체인 암호 | 공개키 암호화 (예: ECC, RSA), 해시 함수 (예: SHA-256) |
공개키 암호는 서명/지갑 ,해시 함수는 무결성/블록 연결에 사용 |
| 양자 컴퓨터의 위협 | 쇼어 알고리즘 공개키 암호 (RSA, ECC)를 다항 시간 내 해독 가능 |
현재 일반 컴퓨터로는 해독에 수백만 년 이상 소요되는 문제 |
| 예상 해독 시간 | RSA-2048 충분히 강력한 양자 컴퓨터로 수 시간 ~ 수 분 내 해독 가능 (2천만 큐비트 양자 컴퓨터로 8시간 해독 연구 결과 존재) ECC (비트코인 등) RSA와 유사하게 빠르게 해독 가능성 제시 |
정확한 시간은 양자 컴퓨터 기술 수준 및 아키텍처에 따라 달라짐 |
| 양자 컴퓨터 실용화 시점 |
불확실. 일반적으로 10~20년 이상 소요될 것으로 예측 (대규모, 안정적 큐비트 필요) |
기술 발전 속도가 매우 빨라 예측이 바뀔 수 있음. 'Q-데이' 개념 존재 |
| 블록체인의 대응 |
양자 내성 암호(PQC)로 전환 NIST 표준화 진행 중, 블록체인 업계 준비 중 |
양자 컴퓨터가 위협이 되기 전에 암호체계 전환을 목표로 함 |
<5>..결론..
현재까지는 블록체인의 암호를 직접적으로 깨트릴 수 있는 양자 컴퓨터는
존재하지 않습니다. 수백만 큐비트 이상의 대규모 양자 컴퓨터가 실용화되는
시점은 전문가마다 의견이 다르지만, 일반적으로 10~20년 이상이 걸릴 것으로
예측되고 있습니다. 하지만 양자 컴퓨터 기술의 발전 속도가 매우 빠르다는 점을
고려하면, 블록체인 기술은 양자 시대에 대비하여 "양자 내성 암호로의 전환"을
서둘러야 합니다. 이러한 선제적인 대응이 성공적으로 이루어진다면, 블록체인
기술은 양자 컴퓨팅 시대에도 안전하게 유지되고 발전할 수 있을 것입니다.
..이렇듯 보안은 이제 어디서나 정말 중요합니다..