아크 인베스트"비트코인 깨려면 아직 멀었다"…양자컴퓨터 위협 5단계 분석

아크인베스트의 분석은 양자 컴퓨팅이 비트코인을 즉각적으로 위협하지 않음을 시사한다. [사진: 셔터스톡]

[디지털투데이 홍진주 기자] 양자 컴퓨팅이 비트코인 보안을 단숨에 무너뜨리는 '큐데이'(Q-day)가 갑작스럽게 발생할 가능성은 낮다는 분석이 나왔다. 기술 발전이 점진적으로 이뤄질 가능성이 높기 때문에 비트코인 네트워크가 대비하고 적응할 시간이 충분하다는 전망이다.

12일(현지시간) 블록체인 매체 비인크립토에 따르면, 최근 투자사 아크 인베스트와 비트코인 금융 서비스 기업 언체인드(Unchained)가 발표한 공동 백서는 양자 컴퓨팅 기술이 비트코인 보안에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 분석하고, 이를 평가하기 위한 5단계 프레임워크를 제시했다.

백서에 따르면, 현재 양자 컴퓨팅은 0단계 수준으로 평가된다. 이 단계에서는 양자 컴퓨터가 존재하지만 상업적 활용도와 성능이 제한적이다. 현재 양자 시스템은 약 100개의 논리적 큐비트 수준에서 작동하는 'NISQ 시대'에 머물러 있으며, 이는 비트코인의 핵심 보안 기술인 타원곡선암호(ECC)를 깨는 데 필요한 성능과는 큰 격차가 있다.

연구진은 비트코인 암호를 해독하려면 최소 2330개의 논리적 큐비트와 수천만~수십억 개의 양자 게이트 연산이 필요할 것으로 추정했다. 이는 현재 기술 수준보다 훨씬 높은 단계다.

1단계에서는 양자 컴퓨터가 화학·재료 과학 등 특정 산업에서 상업적으로 활용되기 시작한다. 이후 2단계에서는 상대적으로 취약한 암호 시스템이나 오래된 암호 기술이 먼저 공격 대상이 될 가능성이 높다.

비트코인이 실제 위협에 직면하는 단계는 3단계다. 이 단계에서 양자 컴퓨터는 이론적으로 비트코인의 개인 키 보호 알고리즘을 공격할 수 있다. 다만 실제 공격에는 여전히 상당한 시간이 필요할 것으로 분석됐다.

특히 2011년 이전에 생성된 일부 비트코인 주소(P2PK)는 상대적으로 양자 공격에 취약할 가능성이 있지만, 최근 사용되는 주소 구조는 양자 내성을 강화하는 방향으로 발전하고 있다는 설명이다.

가장 심각한 상황은 4단계다. 이 단계에서는 양자 컴퓨터가 비트코인의 10분 블록 생성 시간보다 빠르게 개인 키를 해독할 수 있다. 만약 이 시점까지 네트워크 차원의 대응이 이루어지지 않는다면 비트코인은 통화 시스템으로서 심각한 위협을 받을 수 있다.

다만 보고서는 이러한 상황에 대비한 기술적 대안도 이미 논의되고 있다고 강조했다. 양자 공격에 대응하기 위한 포스트 양자 암호화(PQC) 기반 주소 구조가 제안돼 있으며, 비트코인 생태계 참여자들은 필요할 경우 이를 도입할 강한 인센티브를 가지고 있다는 설명이다.

보고서는 또한 양자 컴퓨팅 위협이 현실화될 수 있는 3가지 시나리오도 제시했다.
첫 번째는 예상치 못한 기술 돌파로 양자 컴퓨터가 급격히 발전하는 비관적 시나리오다. 두 번째는 기술적 장벽으로 발전 속도가 늦어지는 낙관적 시나리오다. 마지막으로 가장 현실적인 시나리오는 양자 기술이 10~20년 안에 비트코인에 실질적 위협이 되는 단계에 도달한다는 전망이다.

결론적으로 보고서는 양자 컴퓨팅이 장기적 위험 요소이긴 하지만 현재 비트코인에 즉각적인 위협은 아니다라고 평가했다. 연구진은 비트코인 커뮤니티가 기술 발전을 지속적으로 추적하면서 양자 내성 업그레이드를 준비할 충분한 시간이 있다고 강조했다.