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Dec 12. 2024
양자컴퓨터, 비트코인의 보안을 위협할 수 있을까?
구글 발표 차세대 양자컴퓨터 '윌로우(Willow)'
2024년 12월 구글이 발표한 차세대 양자컴퓨터 '윌로우(Willow)'는 단 5분 만에 기존 슈퍼컴퓨터로 10²⁵년이 걸리는 연산을 처리할 수 있는 성과를 보이며 전 세계적인 주목을 받았습니다. 그러나 이러한 기술 발전은 비트코인 네트워크와 같은 암호화 시스템의 보안을 위협할 수 있다는 우려를 불러일으키고 있습니다. 이 글에서는 양자컴퓨터와 비트코인 보안의 현 상황과 미래 전망에 대해 통합적으로 살펴보겠습니다.
양자컴퓨터 '윌로우'와 현재 기술적 한계
구글의 '윌로우'는 105개의 큐비트를 기반으로 양자 오류를 줄이는 데 큰 성과를 보였지만, 비트코인 해킹에는 여전히 부족한 수준입니다. 비트코인 네트워크의 암호화를 해독하려면 수천만 개의 안정적인 큐비트와 현저히 낮은 오류율, 수백만 번의 양자 연산을 수행할 수 있는 기술이 필요합니다. 현재 양자컴퓨터 기술은 이러한 기준에 비해 다음과 같은 한계가 있습니다.
큐비트 수와 안정성 부족: 비트코인을 해킹하려면 200만~4억 개의 큐비트가 필요하지만, 현재 상용화된 양자컴퓨터는 이에 한참 못 미칩니다.
높은 오류율: 양자컴퓨터는 양자 게이트의 정확도가 99.999% 이상이어야 하지만, 현재는 그보다 훨씬 낮은 수준입니다.
연속적인 연산 능력 부족: 안정적이고 지속적인 계산 능력이 필요하지만, 현재 양자컴퓨터는 연산 중 큐비트의 결맞음 시간(coherence time)이 매우 짧아 실용적인 한계가 있습니다.
비트코인의 보안 체계
비트코인은 SHA-256 해시 알고리즘과 타원곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA)이라는 강력한 암호화 방식을 사용합니다. 이러한 보안 시스템은 현재의 양자컴퓨터 기술로는 해독이 불가능한 수준입니다.
SHA-256: 비트코인의 트랜잭션을 보호하는 해시 알고리즘으로, 양자컴퓨터가 이를 해독하려면 수억 년의 연산 시간이 필요합니다.
ECDSA: 타원곡선 암호화는 개인 키를 보호하며, 양자컴퓨터가 이를 해독하려면 수백만 큐비트가 필요한 것으로 추정됩니다.
양자컴퓨터가 비트코인을 위협할 가능성
전문가들은 양자컴퓨터가 비트코인의 보안을 위협할 수 있을 정도로 발전하려면 최소 10~20년의 시간이 걸릴 것으로 예상합니다. 이에 따라 비트코인 커뮤니티는 다음과 같은 대비책을 준비 중입니다.
1. 양자 내성 암호화(Post-Quantum Cryptography): 기존 암호화 방식을 양자컴퓨터에 내성이 있는 알고리즘으로 교체하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
2. 알고리즘 업그레이드: 비트코인 네트워크는 필요시 SHA-256이나 ECDSA를 더 강력한 암호화 방식으로 교체할 수 있는 구조를 갖추고 있습니다.
3. 보안 프로토콜 강화: 지속적인 개선 작업을 통해 양자 위협에 대응할 수 있는 체계를 마련하고 있습니다.
