비트코인 양자컴퓨터의 공격을 버틸 수 있을까? 양자컴퓨팅 시대, 블록체인의 보안은 안전할까? 최근 몇 년 사이, 양자컴퓨터의 발전 속도가 눈에 띄게 빨라지고 있습니다. 구글, IBM 같은 빅테크 기업들이 양자컴퓨터의 성능을 점차 끌어올리면서, 블록체인 업계에서는 “비트코인이 정말 안전할까?”라는 의문이 커지고 있습니다.
양자컴퓨터, 비트코인과 같은 암호화폐는 고급 수학적 연산으로 보안을 유지합니다. 그런데 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 완전히 다른 방식으로 작동해, 이런 암호화 체계를 손쉽게 뚫을 수 있다는 우려가 나오죠. 그렇다면 양자컴퓨터가 현실화되면 비트코인의 보안은 어떻게 될까요? 함께 살펴보겠습니다.
비트코인의 보안을 지탱하는 두 가지 핵심 기술
비트코인은 두 가지 강력한 암호 기술에 의존합니다.
1. SHA-256 해시 함수 (블록체인)
블록체인의 데이터 무결성을 유지하는 데 사용됩니다. 작업증명(PoW) 알고리즘에서 채굴자가 특정 해시값을 찾는 데 활용되죠.
2. ECDSA(타원곡선 디지털 서명 알고리즘)
지갑의 개인 키와 공개 키를 연결해, 소유자의 신원을 증명합니다. 비트코인 전송 시, 개인 키로 서명하면 누구나 공개 키로 서명의 유효성을 검증할 수 있습니다.
이 두 기술 덕분에 블록체인은 지금까지 강력한 보안을 유지할 수 있었는데요, 양자컴퓨터는 이 방패를 무너뜨릴 수 있습니다.
양자컴퓨터, 얼마나 강력할까?
양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 달리 ‘큐비트’라는 단위를 사용합니다. 이 큐비트는 0과 1을 동시에 처리할 수 있어, 복잡한 연산을 순식간에 계산할 수 있죠. 양자컴퓨터가 비트코인을 뚫을 수 있는 핵심 기술은 다음 두 가지입니다.
1. 쇼어 알고리즘 (Shor’s Algorithm)
• ECDSA의 타원곡선 암호를 깨뜨릴 수 있습니다.
• 개인 키를 공개 키로부터 역계산하는 데 걸리는 시간을 획기적으로 단축시킵니다.
2. 그로버 알고리즘 (Grover’s Algorithm)
• SHA-256 해시 함수를 절반의 시간에 뚫을 수 있습니다.
• 기존 컴퓨터가 2¹²⁸번 시도해야 할 해시 충돌을 2⁶⁴번 만에 찾을 수 있습니다.
즉, 충분히 강력한 양자컴퓨터가 등장하면, 해커는 공개 키에서 개인 키를 추출해 지갑의 비트코인을 훔치거나, 블록체인에 악의적인 거래를 삽입할 수 있습니다.
비트코인은 언제 위험해질까?
양자컴퓨터가 이론적으로 비트코인을 뚫을 수 있다는 건 맞습니다. 하지만 오늘날의 양자컴퓨터는 큐비트 수가 아직 부족해, 비트코인의 보안을 실제로 위협하기에는 역부족이죠.
연구자들은 2,500~10,000 큐비트 정도의 양자컴퓨터가 있어야 비트코인 네트워크에 실질적인 위협이 된다고 추정합니다. 현재 가장 앞선 양자컴퓨터는 수백 큐비트 수준이라, 아직은 최소 몇 년의 시간이 더 필요해 보입니다.
그렇다고 방심할 수는 없습니다. 양자컴퓨터 기술은 빠르게 발전 중이고, 블록체인 업계는 이미 대책을 마련하고 있습니다.
포스트 양자 암호, 비트코인의 생존 전략
양자컴퓨터의 위협에 대비해, 연구자들은 양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography, PQC) 기술을 연구하고 있습니다. PQC는 양자컴퓨터로도 쉽게 풀 수 없는 복잡한 수학 구조에 기반한 암호화 기술입니다.
비트코인도 하드포크나 소프트포크를 통해 이런 기술을 도입할 가능성이 있습니다. 실제로 몇몇 블록체인 프로젝트는 이미 양자 내성 암호를 테스트하고 있죠.
대표적인 예시
• QRL (Quantum Resistant Ledger): 양자 내성 서명 알고리즘을 사용한 블록체인.
• IOTA: 램포트 서명(Lamport Signature) 같은 양자 저항 서명 기술 연구.
비트코인도 커뮤니티의 합의를 거쳐, 필요한 경우 양자 내성 알고리즘으로 전환할 수 있습니다.
결론: 양자컴퓨터가 비트코인을 완전히 무너뜨릴까?
양자컴퓨터는 분명 비트코인과 블록체인 보안에 강력한 도전 과제를 던집니다. 하지만 양자컴퓨터가 실용화되기까지는 아직 시간이 남아 있고, 그 사이 블록체인 커뮤니티는 새로운 보안 기술을 계속 개발해 나갈 것입니다.
따라서 “양자컴퓨터가 비트코인을 무너뜨린다”는 주장보다는, “양자컴퓨터의 등장으로 블록체인이 진화한다”는 관점에서 바라보는 것이 더 정확합니다.
블록체인은 지금까지 수많은 위기를 극복하며 성장해 왔고, 이번에도 역시 그렇게 나아갈 가능성이 높습니다. 어쩌면 양자컴퓨터는 위기가 아니라, 블록체인이 한 단계 더 진보할 기회일지도 모릅니다.
양자컴퓨팅 시대가 오면 어떤 변화가 생길지, 계속 지켜보는 게 흥미로울 것 같습니다.
