구글 "양자컴퓨터로 개인키 9분 내 해독" 후폭풍…암호체계 전반 긴장

[디지털투데이 이윤서 기자] 구글이 양자컴퓨터로 비트코인 개인키를 9분 만에 도출할 수 있다는 이론적 시나리오를 담은 논문을 공개한 가운데, 5일(현지시간) 블록체인 매체 코인데스크는 이 내용이 비트코인뿐 아니라 이더리움 등 다른 토큰, 더 나아가 민간 금융의 암호 체계 전반으로 파급될 수 있다고 전했다.

이번 논의의 출발점은 양자컴퓨터를 '더 빠른 컴퓨터'로 오해하기 쉽다는 데 있다. 양자컴퓨터는 더 강한 칩이나 더 큰 서버팜이 아니라, '원자 수준에서 근본적으로 다른 종류의 기계'라는 설명이다. 고전 컴퓨터가 0 또는 1 가운데 하나만 갖는 비트(bit)로 정보를 처리하는 반면, 양자컴퓨터는 큐비트(qubit)를 사용한다. 큐비트는 '0, 1, 또는 둘 다 동시에 존재할 수 있다는 점이 핵심이다.

구글이 채택한 대표적 구현 방식은 초전도 금속의 아주 작은 고리를 극저온으로 냉각하는 구조다. 절대영도에 가까운 환경에서는 전류가 저항 없이 흐르며 양자 상태를 유지한다. 이 고리에서 전류는 시계방향(0)이나 반시계방향(1)으로 흐를 수 있는데, 양자 스케일에서는 한쪽을 고르지 않은 채 두 방향으로 동시에 흐르는 '중첩'이 가능하다는 설명이다. 이를 단순히 '둘 사이를 매우 빠르게 스위칭하는 것'으로 이해해선 안 되며, 전류가 측정 가능하고 실험적으로 검증 가능한 방식으로 동시에 두 상태에 존재한다는 점이 강조된다.

문제는 이 상태가 극도로 취약하다는 점이다. 공기 분자와 열, 진동, 빛 같은 외부 요인과 상호작용하면 중첩이 붕괴하는 탈동조화가 일어나기 때문이다. 그래서 구글 장비는 '큰 방 크기'의 희석 냉동기와 차폐 구조 안에서 작동하지만, 그럼에도 큐비트가 양자 상태를 자주 잃기 때문에 오류 수정이 확장 논의의 핵심 과제로 떠오른다.

양자컴퓨터가 특히 위협적으로 거론되는 지점은 암호 분야다. 비트코인 보안은 개인키에서 공개키를 계산하는 것은 빠르지만, 공개키에서 개인키를 역산하는 것은 고전 컴퓨터로는 백만 년, 심지어 '우주의 나이보다 더 오래' 걸린다는 비대칭성에 기대고 있다. 그러나 양자컴퓨터는 쇼어(Shor's) 알고리즘을 통해 이 함정문을 거꾸로 통과할 수 있는 것으로 설명된다. 관련 논문은 여기에 필요한 자원이 이전 추정치보다 훨씬 적을 수 있으며, 비트코인의 블록 확정 시간과 경쟁할 수 있을 정도의 시간 틀에서도 가능하다는 가정을 제시했다.

이 같은 논의는 당장 비트코인 암호 체계가 무력화된다는 의미라기보다, 양자 기술 발전 속도에 맞춰 대응 전략을 서둘러야 한다는 경고에 가깝다. 비트코인과 이더리움을 비롯한 주요 블록체인 네트워크는 물론, 민간 금융권 전반도 양자 내성 암호 전환 필요성을 더 이상 이론적 과제로만 미루기 어렵게 됐다는 평가다.