양자암호란 무엇일까요?

사진출처:http://post.naver.com/viewer/postView.nhn?

volumeNo=6810857&memberNo=34920570

 

 

정보 통신 기술이 빠른 속도로 발전하면서, 

소중한 정보를 지키기 위한 방법 또한 중요해졌는데요!

정보가 갖는 의미는 커졌고, 

앞으로 발전할 자율주행차 또는 인공지능 기술로 인해

 정보의 유출에 의한 피해는 지금보다 커질 것으로 

예상되기에 새로운 보안 기술이 필요하게 되었는데요! 

새로운 보안 기술로 대두되는 양자암호 기술에 대해 설명해드리겠습니다!

 

 

 

1.양자암호란(Quantum Cryptography)?

 

 

사진출처:http://toparapa.tistory.com/entry/%EC%96%91%EC%9E%90%EC%95%94%ED%98%B8%2C%EB%82%9C%EA%B3%B5%EB%B6%88%EB%9D%BD%EC%96%91%EC%9E%90%EC%95%94%ED%98%B8%EC%97%90%EB%8F%84%EC%A0%84%ED%95%98%EB%8B%A4-47380864

 

양자 암호기술은 하이젠베르크의 불확정성원리를 응용한 암호화 방식으로, 즉, 양자의 중첩상태에 있는 양자를 외부에서 한 번이라도 관측을 하게 되면 0과 1의 양쪽 값을 동시에 취하고 있던 상태가 0이나 1, 어느 한쪽으로 결정되어버린다는 성질을 이용한 기술이라고합니다.

이 성질을 이용하면 양자 비트의 상태 변화 유무에 따라서 통신 중에 제 3자가 통신을 수신(관측) 했는가의 판정이 가능한데요. 제 3자가 통신을 도청하면 그 순간 양자암호가 반응하여, 정보를 탑재하고 있는 양자암호 속의 광자의 양자 상태가 달라져 통신 내용이 변질되므로 도청된 사실을 확인할 수 있습니다.

인터넷을 이용한 전자상거래나 금융기관의 전자결제, 전자정부를 실현하려면 안전한 암호기술이 반드시 있어야 하기에 세계 각국은 안전한 암호의 생성 기술 개발에 힘을 쓰고 있습니다.

그러나 기존 암호기술은 슈퍼컴퓨터나 앞으로 개발될 양자 컴퓨터와 같은 고성능 컴퓨터로 모두 해독된다는 단점이 있지만, 양자암호기술은 계산량 이론를 사용하지 않고 양자역학을 사용한 기술이기에 안전성에 문제가 없다고 합니다.

 

사진 출처:http://marcof.tistory.com/256

 

 

양자암호통신으로 비밀 Key를 생성하는 과정은 이전 방식과 비교하면 복잡한 기술이긴 하지만, 속도 면에서는 빠르다고 합니다. 큐비트 전송과 수신 과정을 먼저 수행한 후, 해당 정보에 도청 시도가 있는지를 스스로 확인하고, 안전한 비밀 Key 생성이 가능하다고 판단되는 경우에 최종 비밀 Key를 생성하며 이러한 과정은 고속으로 처리됩니다.

양자암호통신이 적용될 경우, 해킹의 시도 단계에서 시스템이 먼저 알아채고, 이를 원천 봉쇄할 수 있기 때문에, 우리를 두려움에 떨게 했던 해킹과 정보 유출 관련 사건들은 상당 부분 해소될 것입니다. 또, 통신 채널 상에서 데이터를 복제하여 중요한 정보를 유출하는 사례도 점차 사라질 것입니다.

하지만 양자암호통신 장비는 현재 매우 고가이므로 높은 보안 수준이 요구되는 군사, 금융, 행정, 의료망 부분에 우선 적용될 것으로 예측되는데요. 요즘처럼 정보가 중요한 시대에 국가와 개인에게 혼란을 가져다주는 정보 보안 사건사고를 방지하는데 큰 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있습니다.

원본 사진 출처:https://www.google.co.kr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwiFrKKzm-HXAhXJE7wKHVg2DaQQjhwIBQ&url=https%3A%2F%2Fthenextweb.com%2Fasia%2F2013%2F02%2F19%2Fsecurity-firm-releases-screen-videos-of-chinese-hackers-at-work%2F&psig=AOvVaw3fcN0w84CpfqPvPq4zEvcO&ust=1511956585790566

 

 

2.양자암호의 요소 기술

사진 출처:

http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=104&oid=421&aid=0001739055

 

 

 

양자암호통신 기술은 양자적 현상에 기반을 둔 다양한 요소 기술이 융합되어 개발되는 응용기술의 한 분야라고 할 수 있으며, 이러한 응용 기술에는 양자암호통신을 포함하여 양자 중계기, 양자 프로세서 및 양자 컴퓨터, 양자 기반 정밀 계측, 양자 기반 초고속 통신 등이 있습니다.

 

위와 같이 분류한 각각의 응용 기술은 서로 독립적인 기술이라기보다는 다양한 요소 기술을 공유하거나 상호 보완적으로 활용되며, 양자의 이중성 불확정성, 중첩 및 얽힘 현상 등 양자역학적 원리와 현상에 바탕을 두고 있는 다양한 요소기술을 개념적으로 분류하면 양자 상태의 생성, 유지(저장), 제어, 전송, 측정을 위한 기술 및 양자 알고리즘으로 나누어 집니다.

사진 출처:

http://m.it.chosun.com/m/m_article.html?no=2829351

 

 

 

 

3.양자암호 기술의 미래.

 

사진 출처 : http://securityspotblog.com/2

 

 

미래의 양자암호통신 기술은 미래 사회의 변화 트렌드 및 이와 관련된 ICT의 미래와 결코 분리할 수 없을 것입니다. 사회의 변화와 정보통신 기술이 발전함에 따라 인터넷 사용이 증가하고 데이터의 양이 증가함에 따라 더불어 정보 보안 및 보호에 관한 기술의 중요성이 부각되고 있습니다. 현재의 ICT 환경에서는 개인 정보 유출 위험성이 급증함에 따라 국내에서도 국가 차원의 중요 정보뿐만 아니라 개인 정보를 보호하기 위한 개인 정보 보호법 제정 및 시행을 도입하고 있습니다. 이러한 상황으로 볼 때, 미래의 ICT는, 전송·처리·저장·보안의 4대 핵심 기능을 모두 갖추었을 때 정보통신 기술로서의 그 역할을 다할 것입니다.

 

양자암호통신 기술의 발전은 비단 보안통신장비의 발전만이 아니라, 광학소자, 센

서, 및 컴퓨팅 기술까지 ICT 전반에 걸쳐 활용될 수 있는 기술들의 발전을 의미하

며, 특히, 이미 상용화되기도 하였지만 양자 컴퓨팅 기술이 발전하게 됨으로써, ICT

기술 전반에 새로운 패러다임의 기술 및 사회·문화 전반에 걸친 변화를 주도하게

될 것입니다.

 

 

참고 자료 -

네이버 지식백과] 양자암호 (두산백과)

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1225260&cid=40942&categoryId=32204

더 이상 뚫을 수 없는 암호체계? 양자암호 통신을 말하다!, 조석범

http://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=6810857&memberNo=34920570

34호_양자암호통신기술의_현재와_미래, KCA 한국방송통신전파진흥원

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:PBKET31pRCMJ:www.kca.kr/open_content/bbs.do%3Fact%3Dfile%26bcd%3Dissue%26msg_no%3D2%26file_no%3D1+&cd=2&hl=ko&ct=clnk&gl=kr