양자 컴퓨터가 비트코인 깬다?…학계 "태양급 에너지 필요, 현실성 낮아"

이번 연구들은 비트코인의 양자 위협을 채굴과 지갑으로 구분해 봐야 한다는 점을 분명히 했다 [사진: Reve AI]

[디지털투데이 홍진주 기자] 비트코인(BTC)에 대한 양자컴퓨터 위협이 과장됐다는 학계 분석이 나왔다. 특히 채굴을 겨냥한 양자 공격은 이론적으로 가능하더라도 실제로는 항성 하나가 내뿜는 것에 준하는 에너지 출력이 필요해 현실성이 매우 낮다는 평가다.

8일(현지시간) 블록체인 매체 코인데스크에 따르면, 최근 발표된 두 편의 연구는 양자컴퓨터가 단기간에 비트코인을 붕괴시킬 수 있다는 통념에 의문을 제기했다. 핵심은 비트코인을 겨냥한 양자 위협을 하나로 묶어 볼 수 없다는 점으로, 연구진은 비트코인 보안을 지갑과 채굴로 나눠 봐야 하며, 각각에 대한 양자 공격의 현실성도 다르다고 설명했다.

채굴 공격에는 글로버 알고리즘(Grover's algorithm)이 거론된다. 이는 해시 계산 속도를 높여 블록 생성 경쟁에서 우위를 점하는 방식이다. 그러나 연구진은 이 방법으로 네트워크를 장악하려면 사실상 구현이 불가능한 수준의 인프라가 필요하다고 분석했다. 비트코인은 약 10분마다 블록이 생성되기 때문에 공격자는 극히 짧은 시간 안에 막대한 계산을 수행해야 한다.

구체적으로는 약 10²³개의 큐비트와 10²⁵와트에 달하는 전력이 필요하다는 추산이 제시됐다. 이는 별의 에너지 출력에 근접한 수준으로, 현재 비트코인 네트워크의 전력 소비(약 15GW)를 압도적으로 웃돈다. 연구진은 양자 기반 51% 공격이 단순히 비용 문제가 아니라, 인류 문명이 감당할 수 없는 물리적 한계를 넘어선다고 결론지었다.

지갑 보안에는 쇼어 알고리즘(Shor's algorithm)이 영향을 줄 수 있다. 이는 공개키 암호를 깨는 방식으로, 장기적으로는 더 현실적인 위협으로 꼽힌다. 특히 재사용된 주소처럼 공개키 정보가 노출된 경우 향후 공격 대상이 될 가능성이 있다.

양자 암호 해독 관련 최근 성과에 대해서도 과장 가능성이 제기됐다. 연구진은 기존 실험들이 실제 환경과 동떨어진 단순화된 문제를 사용하거나, 일부 계산을 고전 컴퓨터로 처리하는 방식이었다고 지적했다. 일부 사례는 소인수 구조를 인위적으로 단순화해 성과를 부풀렸다는 비판도 나왔다.

다만 연구진은 양자 위협 자체가 사라진 것은 아니라고 봤다. 비트코인에서 더 현실적인 장기 위험은 채굴보다 지갑으로 제시됐다. 오래됐거나 재사용된 주소에는 공개키 관련 정보가 이미 블록체인에 노출돼 있어, 양자컴퓨터 성능이 충분히 개선될 경우 표적이 될 가능성이 더 크다는 설명이다.

이와 함께 최근 구글 연구진 논문은 이런 공격에 필요한 계산 능력 추정치를 크게 낮출 수 있다고 봤다. 암호 해독이 몇 분 안에 가능할 수 있다는 시나리오도 제시됐다. 하지만 해당 논문 역시 이런 기계를 만드는 일은 현재 물리적으로 불가능하다고 밝혔다. 큐비트를 제어하는 레이저, 읽기 속도, 수만 개 원자의 동시 운용 등 아직 해결되지 않은 공학 과제가 남아 있기 때문이다.

시장도 당장 채굴 붕괴 가능성보다는 지갑 방어 쪽에 더 무게를 두고 있다. 트레이더들은 2027년 이전 비트코인이 채굴 알고리즘을 교체할 가능성은 낮게 보면서도, 지갑 위험을 줄이기 위한 BIP-360 같은 업그레이드에는 약 40% 수준의 가능성을 반영하고 있다. 양자 위협은 실재하지만, 비트코인을 직접 무너뜨릴 수 있는 단계와는 아직 거리가 있다는 의미다.