기타 과학

양자 컴퓨터가 발명되면, 지금 세상의 모든 암호는 무력화된다

오늘은 학부생 2025. 3. 27. 09:10

– 우리가 믿는 ‘보안’은 얼마나 오래 버틸 수 있을까?

 

우리는 매일 수십 번 이상 암호를 입력하며 살아간다.


휴대폰 잠금부터 인터넷 뱅킹, 회사의 서버, 국가기관의 보안 시스템까지.
이 모든 건 하나의 가정 위에 서 있다.

 

“해커가 이 암호를 푸는 데는 몇 천 년이 걸릴 것이다.”

하지만 만약 그 몇 천 년이 단 몇 분으로 줄어든다면?


당신의 모든 암호, 모든 비밀, 모든 보안은 산산조각이 나버릴 것이다.

 

그리고 그 파괴를 현실로 만드는 존재가 바로,
양자 컴퓨터(Quantum Computer) 다.

 

 

🧠 1. 지금의 암호는 어떻게 우리를 보호하는가?

현대 암호 기술의 핵심은 '수학적으로 풀기 어려운 문제'에 기반을 두고 있다.
그중에서도 가장 널리 쓰이는 방식은 RSA 암호화 방식.

🔐 RSA는 어떤 원리일까?

  • 매우 큰 소수 두 개를 곱해서 만든 숫자(N) 를 공개하고,
  • 그 수를 소인수 분해(Prime Factorization) 하려면 너무 시간이 오래 걸리기 때문에 안전하다고 여겨진다.

 

예를 들어,

300자리 수를 소인수 분해하려면
현재의 슈퍼컴퓨터로도 수십억 년이 걸린다.

그래서 우리는 이 기술을 믿고, 인터넷 쇼핑, 금융, 정부 통신까지 다 맡긴다.

 

하지만…

 

 

⚠️ 2. 양자 컴퓨터는 이 수학을 무시한다

 

 

양자 컴퓨터는 전통적인 컴퓨터와 작동 방식이 완전히 다르다.
기본 단위도 비트(bit)가 아닌 큐비트(Qubit) 로 이루어져 있다.

 

  • 전통적인 컴퓨터는 0 또는 1의 상태만 가진다.
  • 큐비트는 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있다. (중첩)
  • 이 큐비트들이 얽히고 겹치면서 동시에 수많은 계산을 수행할 수 있다.

이 특성 때문에,


지금의 슈퍼컴퓨터가 수십억 년 걸릴 계산을
양자 컴퓨터는 몇 분 안에 끝낼 수 있게 되는 것이다.

 

💥 3. 쇼어 알고리즘: 암호를 깨는 칼날

1994년, 수학자 피터 쇼어(Peter Shor) 는 양자 컴퓨터가 소인수 분해를 빠르게 해결할 수 있는 알고리즘을 발표했다.

이 알고리즘은 이론상으로,

  • RSA 암호를 구성하는 핵심 구조를 무력화할 수 있고
  • 2048비트 암호도 단시간 내에 깨버릴 수 있다.
  •  

📌 즉, 쇼어 알고리즘 + 양자 컴퓨터가 현실화되면?

 

은행 계좌, 암호화폐 지갑, 군사 통신, 정부 보안 시스템 전부가

‘마치 자물쇠 없는 금고’처럼 무방비 상태가 된다.

🧨 4. 양자 해커의 시대 – 무기가 바뀌는 순간

 

가장 먼저 위협받는 건 금융 시스템이다.

 

  • 암호화폐는 전적으로 암호 기술에 기반한다.
  • 비트코인 지갑의 개인 키가 양자 컴퓨터로 해독된다면?
  • 수조 원의 자산이 도난당하거나, 시스템 전체가 붕괴할 수도 있다.

그 다음은 군사와 외교 통신이다.

 

  • 핵무기 제어, 위성 통신, 국방 네트워크…
  • **‘암호가 있다는 전제’**가 깨지는 순간, 국가 안보는 즉시 붕괴된다.

 

그리고 마지막은 우리 개인의 삶이다.

 

 

  • 스마트폰, 클라우드 저장소, 메신저, 이메일…
  • 누군가가 양자 컴퓨터를 갖고 있다면,

당신이 지닌 모든 디지털 정보는 더 이상 ‘당신 것’이 아니다.

🧬 5. 아직은 안전한가? 언제쯤 현실이 될까?

 

다행히도, 완전한 양자 컴퓨터는 아직 존재하지 않는다.


현재는

  • IBM, 구글, 인텔 등에서 수십~수백 개의 큐비트를 실험 중이며
  • 오류율을 줄이고 안정적인 큐비트 연결이 가장 큰 기술적 장애물이다.

 

 

하지만 2030년 전후,

 


실용적인 수준의 양자 컴퓨터가 탄생할 가능성이 제기되고 있다.

그렇기에,
양자 암호(Quantum-Resistant Cryptography) 와 같은
‘포스트 양자 암호(Post-Quantum Cryptography)’ 기술 개발이 지금 이 순간에도 이루어지고 있다.

 

🔮 6. 새로운 기술은 무기이자 기회다

 

양자 컴퓨터는 단지 ‘암호를 깨는 도구’가 아니다.

 

  • 약물 개발, 기후 예측, 신소재 탐색, AI 훈련 등
  • 기존 컴퓨팅으로는 수백 년 걸리는 계산을 단숨에 해결할 수 있다.

 

하지만,
그 엄청난 가능성은 동시에 엄청난 위험을 품고 있다.

🔓 암호가 없는 세상은
🔍 투명한 유토피아일 수도 있고
🚨 완전한 감시 지옥일 수도 있다.

 

🧠 결론 – 보안은 ‘영원히 안전한 것’이 아니다

 

우리가 지금 신뢰하고 있는 수많은 디지털 보안 시스템은


사실상 하나의 조건 위에 서 있다.

 

 

“이건 아무도 못 풀 거야.”


하지만 과학은 언제나
“못 풀 것 같았던 문제를 푸는 순간”에 도약해왔다.

 

양자 컴퓨터는 그 도약을 만들어낼 기술이다.


그 순간, 우리의 모든 디지털 문은 열린다.

 

그리고 새로운 문을 만들기 전에,
기존의 문이 얼마나 허약했는지를 마주하게 될 것이다.