Quantus CEO: 암호화폐 업계, Q-Day 대비 시간 부족 위험에 처해

Quantus CEO: 암호화폐 업계, Q-Day 대비 시간 부족 위험에 처해
크리스토퍼 스미스 인터뷰

양자 컴퓨터가 아직 대규모로 블록체인을 해킹할 수준은 아니지만, 암호화폐 업계가 준비할 수 있는 시간은 많은 이들이 생각하는 것보다 짧을 수 있습니다. Quantus의 CEO 크리스토퍼 스미스(Christopher Smith)는 왜 디지털 서명이 첫 번째 타겟이 될 것인지, 왜 비트코인이 다른 블록체인보다 포스트 양자 보안으로의 전환이 더 어려운지, 그리고 AI가 어떻게 이러한 위협을 가속화할 수 있는지 설명합니다. Traders Union과의 인터뷰에서 그는 누군가가 이미 충분히 강력한 양자 컴퓨터를 보유하고 있을 가능성과 암호화폐 업계가 제때 전환을 완료하지 못할 경우 어떤 일이 벌어질지에 대해서도 설명합니다.

이 기사는 원문을 번역한 것입니다. 당사 특파원이 작성한 원문은 여기에서 확인하실 수 있습니다.

Q-Day가 예상보다 가까울 수 있습니다

– IBM은 지난 2016년에 더 넓은 대중이 양자 컴퓨팅에 접근할 수 있도록 했습니다. 왜 양자 보안 이 지금 이토록 시급한 주제가 되었나요? 양자 컴퓨팅의 발전으로 인해 가장 큰 위험에 처한 곳은 어디인가요? 

– 양자 기술은 수십 년 동안 존재해 왔습니다. 원자 시계와 레이저는 1970년대 이전부터 있었죠. 양자 컴퓨팅의 이론적 기초는 1980년대에 마련되었고, 모두가 우려하는 쇼어 알고리즘(Shor’s algorithm)은 1994년에 발견되었습니다. 

30년이 지난 지금 갑자기 모두가 이를 이야기하는 이유는 쇼어 알고리즘을 실제로 실행할 수 있는 수준까지 양자 컴퓨팅을 개발하는 데 그만큼 오랜 시간이 걸렸기 때문입니다. 사람들이 쇼어 알고리즘을 걱정하는 이유는 기존에 어렵다고 믿어왔던 특정 수학 문제들을 효율적으로 풀 수 있기 때문입니다. 이러한 문제들은 군사 기밀과 온라인 금융 거래부터 대부분의 블록체인에 이르기까지 다양한 유형의 정보를 보호하는 현대 암호학의 근간을 이룹니다.

양자 컴퓨터가 쇼어 알고리즘을 실행할 수 있게 되면, 이 모든 시스템은 암호 체계를 업그레이드해야 합니다. 많은 기술 기업들이 이미 포스트 양자 암호(PQC)로의 이전을 시작했습니다. 불행히도 블록체인은 업그레이드가 가장 어려운 시스템입니다. 암호화폐 업계에는 포스트 양자 솔루션으로 이동해야 할 2조 달러 이상의 자산이 위험에 처해 있지만, 현재 사용 가능한 솔루션은 많지 않습니다.

– 오늘날의 블록체인에 사용되는 암호 체계를 깰 수 있는 양자 컴퓨터에 우리는 얼마나 근접해 있나요? 어느 시점이 되어야 위협이 이론적인 수준을 넘어 실질적이 되었다고 말할 수 있을까요? 

– 여러 가지 이유로 답변하기 어려운 질문입니다. 첫 번째 이유는 기술 발전이 선형적이지 않기 때문입니다. 기술은 비약적으로 발전하기도 하고 멈추기도 하며, 예측이 불가능합니다.

두 번째는 AI가 모든 것, 특히 양자 분야를 가속화하고 있다는 점입니다. 이를 확인하는 가장 좋은 방법은 https://ecdsa.fail 사이트를 살펴보는 것입니다. 몇 달 전 구글은 훨씬 더 효율적인 버전의 쇼어 알고리즘을 개발했지만, 미국 정부는 중국과 같은 적대국이 이를 이용할 것을 우려해 함구령을 내렸습니다. 구글은 결국 논문을 발표했지만 알고리즘의 세부 사항은 공개하지 않았습니다.

몇 주 후, EigenLabs라는 암호화폐 팀이 "상자 안에 무엇이 들어있는지 보자"며 누구나 AI를 사용해 공개된 최상의 알고리즘을 개선할 수 있는 개방형 플랫폼을 만들었습니다. 오픈 소스 커뮤니티가 구글의 결과와 일치하는 성과를 내는 데 단 3일밖에 걸리지 않았고, 그다음 달에는 알고리즘의 성능을 거의 두 배로 높였습니다. 직후 도널드 트럼프 대통령은 미국 정부 기관의 포스트 양자 암호 전환 시한을 대폭 단축하는 행정 명령을 내렸습니다. 이는 미국 정부가 양자 컴퓨팅에 미치는 AI의 영향을 크게 과소평가했음을 보여줍니다.

Q-Day를 예측하기 어려운 세 번째 이유는 국가 안보입니다. 우리는 양자 하드웨어 연구소들 역시 함구령의 대상이며, AI를 사용해 진행 속도를 높이고 있다고 가정해야 합니다. 블록체인이 마이그레이션하는 데 수년이 걸릴 것이므로, 우리는 이 위협을 즉시 심각하게 받아들여야 합니다.

– 블록스트림(Blockstream) CEO Adam Back 은 양자 컴퓨터가 향후 20~40년 동안 비트코인에 실질적인 위협이 되지 않을 것이라고 주장한 반면, 다른 전문가들은 지금 당장 전환을 시작해야 한다고 믿습니다. 왜 의견이 이토록 엇갈리며, 당신은 어떤 견해가 더 설득력 있다고 보십니까?

– 글쎄요, 누구나 자신의 입장을 대변하기 마련입니다. 비트코인은 (아마도) 사망했을 창시자와 '탈중앙화된' 의사 결정 구조 때문에 모든 블록체인 중 마이그레이션 경로가 가장 어렵습니다. 양자 회의론자들은 지난 20년 동안은 옳았을 것이기에, 그것이 논리적인 기본 입장이 되는 것은 당연합니다. 하지만 오늘날 Adam Back의 타임라인에 동의하는 사람은 거의 없습니다. Scott Aaronson, Eli ben-Sasson, Vitalik Buterin, 파이브 아이즈(Five Eyes) 정보 기관, 국제 은행, 구글 모두 훨씬 더 짧은 타임라인을 제시하고 있습니다. 제 개인적인 입장은 누군가가 이미 양자 컴퓨터를 보유하고 있으며, 다른 누군가가 이를 확보해 자신들에게 사용할 것을 우려하고 있다는 것입니다.

비트코인이 직면한 가장 어려운 마이그레이션

– 블록체인의 어떤 요소가 양자 공격에 가장 먼저 취약해질까요: 디지털 서명, 지갑, 합의 메커니즘, 아니면 채굴인가요? 

– 디지털 서명이 취약한 구성 요소입니다. 이는 지분 증명(PoS) 시스템에서의 블록 검증뿐만 아니라 거래 승인도 포함합니다. 또한 프라이버시 체인과 롤업에서 사용되는 ZK-SNARKS도 포함되지만, 동일 기술의 해시 기반 버전인 ZK-STARKS는 제외됩니다. 채굴은 해시를 기반으로 하므로 양자 공격에 훨씬 덜 취약합니다. 경험 법칙상 "해시는 안전하고, 타원 곡선은 위험하다"고 할 수 있습니다.

– 기존 블록체인을 포스트 양자 보안으로 업그레이드하는 것이 처음부터 양자 내성 네트워크를 구축하는 것보다 왜 더 어려운가요?

– 오래된 블록체인들은 온체인 거버넌스 시스템이 부족하기 때문에 업그레이드가 어렵습니다. 최신 체인들은 일반적으로 업그레이드 메커니즘을 갖추고 있어 전환이 훨씬 수월하지만, 진짜 문제는 마이그레이션입니다. Signal, iMessage, CloudFlare는 이미 포스트 양자로 전환했지만 아무도 눈치채지 못했습니다. 엔지니어들이 알아서 처리했고 중앙 집중식 시스템이라 사용자가 아무것도 할 필요가 없었기 때문입니다. 

블록체인의 경우 사용자가 직접 키를 관리하므로 양자 보안을 갖추기 위해 직접 조치를 취해야 합니다. 하지만 많은 사람이 자신의 키에 쉽게 접근하지 못하거나 전혀 접근할 수 없는 상태여서 마찰이 더 커집니다. 저희는 이렇게 말하곤 합니다. 기존의 프리 양자(pre-quantum) 블록체인은 마이그레이션 문제가 있고, 새로운 체인은 채택(adoption) 문제가 있다고 말이죠.

– BlackRock, Coinbase, Strategy 및 여러 기업이 양자 위협 대비를 포함한 비트코인 보안 개선에 1,500만 달러를 투자하기로 약속했습니다. 이것이 의미 있는 투자이며, 변화를 만들기에 충분할까요? 

– 불행히도 병목 현상은 돈이나 기술적인 문제가 아닙니다. 방어 알고리즘인 '포스트 양자 암호'는 이미 존재하며 구현도 잘 되어 있습니다. AI 덕분에 코드를 업데이트하고 감사하는 것도 쉬워졌습니다. 문제는 다른 데 있습니다. 바로 기존 키에서 새로운 키로의 마이그레이션입니다. 비트코인의 경우 1~2년이 걸릴 수 있습니다. 한편, 비트코인은 초당 7건의 거래(TPS)만 처리할 수 있는데, 포스트 양자 암호용 키와 서명은 훨씬 더 크기 때문에 비트코인의 TPS는 1 미만으로 떨어질 것입니다. 기관들이 비트코인의 생존을 원한다는 것은 분명하지만, 안타깝게도 암호화폐 업계는 타원 곡선에 모든 것을 걸었습니다.

양자 내성의 진정한 의미

– 많은 블록체인 프로젝트가 스스로를 양자 내성(quantum-resistant)이라고 설명합니다. 이러한 주장이 마케팅이 아닌 신뢰할 수 있는 것이 되려면 네트워크가 어떤 기술적 기준을 충족해야 할까요? 

– 네트워크 어디에도, 특히 합의나 거래 승인 과정에 타원 곡선 서명이 없어야 합니다. Algorand나 NEAR처럼 사용자에게 포스트 양자 옵션을 제공하는 것은 훌륭한 시작이지만, 사용자들이 암호학이라는 난해한 주제에 대해 선제적으로 대응하기를 기대하는 것은 다소 낙관적입니다. 

– Quantus의 제품 중 하나는 암호화폐 지갑입니다. 이 지갑은 기존 지갑보다 어떤 구체적인 문제를 더 잘 해결하며, 왜 일반 암호화폐 사용자가 오늘날 양자 보안에 대해 생각하기 시작해야 할까요?

– 많은 암호화폐 지갑이 사용자로부터 최대한의 가치를 추출해야 한다는 압박을 받고 있으며, 이는 밈코인에 대한 레버리지 거래(도박) 제공과 같은 결과로 이어집니다. 이는 금융 지식이 부족한 사용자들을 파멸로 이끌 뿐만 아니라, '더 나은 화폐'라는 암호화폐 본연의 사명을 퇴색시킵니다. Quantus는 암호화폐를 안전하게 지키기 위해 사이버 보안 전문가가 될 필요는 없어야 한다고 믿으며, 도박이 아닌 화폐에 집중한 매우 빠르고 안전하며 사용하기 쉬운 암호화폐 지갑을 구현했습니다.

– 지난 6월, 도널드 트럼프 대통령은 양자 기술을 발전시키고 암호화 공격에 대한 미국의 보호를 강화하기 위한 행정 명령에 서명했습니다. 포스트 양자 암호로의 전환은 정부가 주도해야 할까요, 아니면 기술 기업과 오픈 소스 커뮤니티가 주도해야 할까요? 

– 민간과 공공 부문 모두 암호학에 의존하고 있습니다. 정부, 기업, 오픈 소스 커뮤니티 모두 각자의 역할을 해야 합니다. 정부는 암호학이 전쟁과 밀접한 관련이 있기 때문에 당연히 개발에 깊이 관여해 왔으며, 이는 과거에 정보 기관이 의도적으로 암호 체계를 비밀리에 약화시키는 등 여러 문제를 야기하기도 했습니다. 

산업으로서 블록체인이 준 큰 선물 중 하나는 이전에는 존재하지 않았던 상업적 용도의 암호학에 대한 민간 자금 지원과 개발이었습니다. NIST는 8년 동안 국제 대회를 열어 포스트 양자 암호를 개발했는데, 이는 이러한 알고리즘 설계에 대한 악의적인 간섭의 위험을 줄이는 매우 좋은 과정이었습니다. 6개 대륙 25개국에서 총 278명의 암호학자가 참여하여 어느 한 쪽이 결과에 영향을 미치기 매우 어렵게 만들었습니다.

마찬가지로 이러한 알고리즘의 상용화는 또 다른 과제입니다. 이는 정부가 결정하기에 최적의 위치에 있지 않을 수 있는 실질적인 구현 결정들을 필요로 합니다. 그렇기 때문에 정부, 기술 기업, 오픈 소스 커뮤니티 모두가 중요한 역할을 수행해야 합니다. 

마이그레이션은 기다려주지 않습니다

– 어떤 시스템이 포스트 양자 암호로 가장 먼저 마이그레이션해야 하며, 블록체인, 은행, 결제 네트워크, 하드웨어 지갑, 통신 플랫폼의 전환은 얼마나 시급합니까?

– 저는 이것을 폭포수(waterfall) 방식의 프로세스로 접근해서는 안 된다고 생각합니다. 모든 산업은 아직 시작하지 않았다면 지금 당장 마이그레이션을 시작해야 합니다. 예를 들어 지갑 제공업체는 기본 블록체인이 지원할 때까지 새로운 서명 체계를 완전히 활성화할 수 없으며, 이는 또 다른 복잡성을 더합니다. 한편, 대부분의 블록체인은 설계상 투명하기 때문에 '지금 수집하고 나중에 해독하기(harvest now, decrypt later)' 전략은 은행과 정부에 더 큰 위험을 초래합니다.

마이그레이션을 완료하는 데 필요한 시간이 Q-Day까지 남은 시간을 초과할 수 있는 시점에 빠르게 다가가고 있기 때문에 시급성은 더욱 커지고 있습니다. 일단 그런 일이 발생하면 상당한 양의 자본이 암호화폐 업계를 완전히 떠날 수 있으며, 그중 일부는 Quantus와 같은 포스트 양자 블록체인으로 유입될 수 있습니다.

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