양자컴퓨터 비트코인 해킹? 진짜일까?

안녕하세요! 요즘 핫한 기술 소식 중 하나가 바로 양자컴퓨터인데요. 최근 구글이 새로 개발한 최신 양자칩 ‘윌로우’가 발표되면서, '비트코인도 해킹당하는 거 아니냐?' 이런 말들이 나오고 있습니다. 정말로 그럴까요?

 

현재까지 비트코인은 블록체인 기술과 자체 보안 시스템으로 안전하다고 알려져 있는데요. 오늘은 양자컴퓨터가 비트코인을 진짜로 해킹할 가능성, 그리고 이에 대한 향후 대책을 살펴보도록 하겠습니다.

양자컴퓨터와 비트코인 네트워크 해킹

비트코인, 정말로 안전한 거 맞아?

비트코인이 지금까지 안전하며 해킹이 거의 불가능한 이유는 크게 다음과 같은 두 가지 강력한 보안 기술 때문입니다.

1. 디지털서명 (ECDSA)

이름부터 어려운데요. 정확히 말해서는 ECDSA(타원곡선 디지털 서명 알고리즘)인데, 쉽게 말하면 개인키와 공개키라는 두 개의 열쇠를 써서 돈을 지키는 기술입니다. 간단히 말해, 비트코인 지갑의 열쇠라고 생각하시면 됩니다. 

• 개인키: 지갑을 여는 "비밀 열쇠"에요. 이건 지갑 주인만 알고 있어야 하는 "금고 열쇠" 같은 겁니다.
• 공개키: 누구나 볼 수 있는 "공개 열쇠". 거래가 진짜인지 확인하는 데 쓰입니다.

정리하자면 비트코인과 같은 가상자산을 전송할 때, 트랜잭션에 서명을 하시죠? 이 과정을 좀 더 풀어서 보면 1) 개인키로 서명하고 2) 공개키로 검증하게 됩니다.

 

비트코인은 이러한 방식의 디지털서명 알고리즘을 사용하여 트랜잭션을 처리하고 사용자의 자산을 보호하는데요. 결론적으로, 개인키와 니모닉 문구만 잘 보관하면 자산이 탈취될 확률은 거의 0%에 가까운게 현재의 상황입니다. 즉, 비트코인은 안전하다는 것이죠.

2. SHA-256 해시 함수

두 번째 기술은 SHA-256이라는 건데요. 한마디로 말해 데이터를 암호화하는 기술 중 하나입니다.

• 비트코인의 블록체인 데이터는 전부 이 SHA-256로 암호화되어 있습니다.
• 중요한 점은 SHA-256 알고리즘에서는 데이터가 조금만 바뀌어도 해시값이 완전히 달라지기 때문에, 누가 장난치려 하면 금방 티가 나요.

채굴자들이 사용하는 작업 증명(Proof of Work)도 SHA-256을 이용해 엄청난 연산 과정을 반복하는 구조라 웬만한 노력으로는 쉽게 뚫을 수 없습니다.

그래서 양자컴퓨터가 비트코인을 해킹할 수 있을까?

비트코인이 안전하다면서, 양자컴퓨터가 뭐길래 이렇게 난리냐 싶으시죠? 그런데 사실 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터랑 연산 방식 자체가 다릅니다. 일반 컴퓨터가 "하나씩 계산"한다면, 양자컴퓨터는 "동시에 모두 계산"하죠.

 

이렇게만 보면 "뭐야 별거 아닌거 아냐?" 싶으시겠지만 실제로는 연산 능력이 사실 어마무시해서 비트코인의 보안 기술에도 위협이 될 수 있다는 말이 나오고 있습니다.

1. 쇼어 알고리즘: 개인키를 뚫는 기술

양자컴퓨터에서 사용할 수 있는 쇼어 알고리즘은 비트코인의 개인키를 역으로 계산할 수 있는 알고리즘이에요. 만약 이게 성공하면? 개인키를 탈취해서 지갑에 있는 비트코인 싹 털어갈 수 있습니다.

 

근데 현실적으로는 아직 걱정 안 하셔도 돼요. 왜냐? 쇼어 알고리즘을 제대로 쓰려면 수백만 개의 큐비트가 필요합니다. 현재 양자컴퓨터 기술 수준으론 그 정도 성능은 어림도 없어요. 구글의 윌로우칩도 고작 105 큐비트입니다.

2. 그로버 알고리즘: 해시 함수 약화

그로버 알고리즘은 비트코인의 SHA-256 해시를 약화시킬 수 있는 기술이에요. 무차별 대입(브루트포스) 공격을 훨씬 빨리 처리할 수 있죠.

 

그런데 말입니다. 그로버 알고리즘이 SHA-256을 "반 정도" 약화시키는 수준이에요. 반으로 줄여도 여전히 해시값을 찾으려면 어마어마한 계산력이 필요합니다. 현재의 윌로우칩으론 턱도 없죠.

그래도... 공격에 대비 중인 비트코인 네트워크

"그래도 미래는 모르니까 대비는 해야지!"라는 게 비트코인 개발자들의 생각입니다. 그래서 몇 가지 대책이 논의되고 있어요.

1. 양자 내성 암호 도입

양자컴퓨터 공격에도 안전한 새로운 암호화 기술이 개발되고 있어요. 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 이미 2016년부터 양자 내성 암호 표준화 프로젝트를 진행 중이고, 2022년에는 최종 후보 알고리즘도 발표했어요. 비트코인 네트워크도 이런 기술을 채택할 가능성이 높습니다.

2. 비트코인 프로토콜의 유연성

비트코인의 창시자 사토시는 미래까지 내다보고 프로토콜을 설계했어요. 만약 SHA-256이나 ECDSA에 문제가 생기면 다른 암호화 방식으로 업그레이드할 수 있는 옵션을 만들어 둔 겁니다. 즉, 비트코인은 기술 변화에 맞춰 진화할 준비가 되어 있다는 거죠.

3. 공개키 노출 최소화

비트코인 트랜잭션 구조상, 공개키는 거래가 끝난 후에야 블록체인에 노출됩니다. 양자컴퓨터가 개인키를 계산하려 해도, 실제로 공격할 시간 자체가 거의 없다는 뜻이에요.

그래서 결론은?

당장은 걱정하지 않아도 됩니다! 지금의 양자컴퓨터로 비트코인을 해킹하는 건 불가능에 가깝습니다. 수백만 큐비트를 가진 양자컴퓨터가 나오려면 수십 년이 걸릴 거라는 게 전문가들의 전망이에요. 무엇보다도 그동안 비트코인도 업그레이드를 하며 보안 대비책을 마련할 시간은 충분하다고 할 수 있습니다.

 

결론적으로 "양자컴퓨터가 비트코인을 해킹한다?"는 얘기는 아직은 걱정 안 하셔도 되는 수준이라고 정리할 수 있습니다.