양자컴퓨터와 비트코인 보안의 진실을 파헤치다

최근 몇 년 동안 양자컴퓨터 이야기를 보다 보면 꼭 따라오는 말이 있습니다.

양자컴퓨터가 완성되면 지금 우리가 사용하는 암호가 무너지고 비트코인도 해킹될 수 있다는 이야기입니다.

처음에는 저도 꽤 무섭게 들렸습니다.

비트코인은 암호로 만들어진 디지털 자산이고, 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 전혀 다른 방식으로 계산한다니 둘을 연결하면 어느 날 갑자기 비트코인의 보안이 무너질 수도 있을 것처럼 느껴졌기 때문입니다.

그런데 하나씩 찾아보다 보니 생각했던 것과는 조금 달랐습니다.

양자컴퓨터가 등장한다고 비트코인의 모든 보안이 한꺼번에 사라지는 것이 아니었습니다.

오히려 비트코인을 지키는 여러 기술 가운데 먼저 영향을 받을 수 있는 부분이 따로 있었습니다.

이걸 알고 나니 양자컴퓨터와 비트코인의 관계가 훨씬 이해하기 쉬워졌습니다.

비트코인을 지키는 두 가지 핵심 방패

비트코인은 단순히 하나의 비밀번호로 보호되는 디지털 자산이 아닙니다.

크게 보면 두 가지 암호 기술이 서로 다른 역할을 맡고 있습니다.

하나는 내가 이 비트코인의 주인이라는 사실을 증명하는 전자서명이고, 다른 하나는 블록체인의 기록을 연결하고 채굴 과정에도 사용되는 해시 함수입니다.

쉽게 생각하면 집을 지키는 방법과 비슷합니다.

누가 진짜 집주인인지 확인하는 열쇠가 있고, 집 자체가 함부로 뜯겨나가지 않도록 지켜주는 구조가 따로 있는 셈입니다.

양자컴퓨터가 흥미로운 이유는 이 두 개의 방패에 똑같은 영향을 주는 것이 아니기 때문입니다.

전자서명 영역에서는 공개키와 개인키가 사용됩니다.

내가 비트코인을 다른 사람에게 보낼 때는 단순히 전송 버튼만 누르는 것이 아니라 내가 실제로 그 비트코인을 사용할 권한이 있는 사람이라는 사실을 증명해야 합니다.

여기에 사용되는 것이 개인키와 공개키입니다.

그런데 미래에 지금보다 훨씬 강력한 양자컴퓨터가 만들어지면 이 공개키 암호 방식이 영향을 받을 가능성이 있습니다.

여기서 쇼어 알고리즘이라는 이름이 등장합니다.

처음에는 이름부터 어렵게 느껴졌는데 핵심은 의외로 단순했습니다.

현재 컴퓨터로는 현실적인 시간 안에 풀기 어려운 특정 수학 문제를 양자컴퓨터가 전혀 다른 방식으로 해결할 가능성이 있다는 것입니다.

그래서 양자컴퓨터가 비트코인을 위협한다는 이야기를 자세히 들여다보면 가장 먼저 주목받는 것이 바로 전자서명 쪽입니다.

저는 처음에 이 부분을 전혀 다르게 알고 있었습니다.

비트코인 하면 SHA-256이라는 말이 워낙 유명하다 보니 양자컴퓨터가 등장하면 SHA-256부터 무너질 것이라고 생각했습니다.

그런데 해시 함수는 이야기가 조금 달랐습니다.

양자컴퓨터에는 그로버 알고리즘이라는 방식이 있어 해시 값을 찾는 계산에서 이론적인 이점을 얻을 수 있습니다.

하지만 그것이 곧 SHA-256이 하루아침에 쓸모없는 기술이 된다는 의미는 아닙니다.

결국 제가 처음 생각했던

양자컴퓨터 등장, SHA-256 붕괴, 비트코인 사라짐

이라는 단순한 순서는 아니었던 것입니다.

오히려 먼저 살펴봐야 할 부분은 비트코인의 소유권을 증명하는 서명 기술이었습니다.

양자컴퓨터가 비트코인에 미치는 실제 위협의 실체

그렇다면 충분히 강력한 양자컴퓨터가 등장하는 순간 모든 비트코인이 동시에 위험해지는 걸까요.

이 부분도 찾아볼수록 조금 달랐습니다.

비트코인은 처음 만들어진 뒤 주소와 거래 방식도 계속 발전해 왔습니다.

그 과정에서 공개키가 블록체인에 드러나는 방식도 서로 다릅니다.

어떤 방식은 공개키가 이미 드러나 있을 수 있고, 어떤 방식은 실제로 비트코인을 사용하기 전까지 공개키 자체가 바로 보이지 않는 구조를 사용합니다.

그래서 같은 비트코인이라도 어떤 주소 방식으로 보관돼 있는지, 과거에 그 주소에서 비트코인을 전송한 적이 있는지에 따라 상황이 달라질 수 있습니다.

여기서 저는 주소를 재사용하지 말라는 이야기가 단순히 개인정보 보호 때문만은 아니라는 것도 알게 됐습니다.

비트코인을 보내는 과정에서 공개키가 드러날 수 있기 때문에 같은 주소를 반복해서 사용하는 습관을 줄이는 것은 공개키 노출을 줄이는 측면에서도 의미가 있습니다.

다만 최근에 만들어진 주소라고 무조건 양자컴퓨터에 더 안전한 것도 아닙니다.

주소마다 공개키를 보여주는 방식이 다르기 때문에 단순히 오래된 주소와 새로운 주소로만 나눌 수 있는 문제는 아니었습니다.

결국 중요한 것은 비트코인이 통째로 어느 날 사라지는가가 아니었습니다.

어떤 암호기술이 먼저 영향을 받을 가능성이 있고, 그 부분을 양자컴퓨터 시대가 오기 전에 어떻게 바꿀 것인가가 더 중요한 문제였습니다.

흔한 오해와 진실 바로잡기

양자컴퓨터와 비트코인을 검색하다 보면 꽤 자극적인 표현을 쉽게 볼 수 있습니다.

양자컴퓨터 한 대가 모든 비트코인을 털 수 있다거나 비트코인이 하루아침에 가치가 없어질 수 있다는 이야기입니다.

처음에는 저도 그런 문장을 보면 정말 그런가 싶었습니다.

하지만 현재 만들어진 양자컴퓨터와 비트코인의 공개키 암호를 실제로 공격할 수 있는 수준의 양자컴퓨터 사이에는 아직 큰 기술적 차이가 있습니다.

양자컴퓨터는 큐비트 수만 많다고 모든 문제가 해결되는 것도 아닙니다.

계산 과정에서 발생하는 오류를 얼마나 안정적으로 제어할 수 있는지도 중요합니다.

그래서 뉴스에서 새로운 양자컴퓨터가 발표됐다는 소식이 나왔다고 해서 곧바로 비트코인 지갑을 해킹할 수 있다는 의미는 아닙니다.

그렇다고 양자컴퓨터의 위협이 가짜라는 뜻도 아닙니다.

오히려 이 부분이 가장 흥미로웠습니다.

아직 현실적인 공격이 시작되지 않았는데도 전 세계 보안업계는 이미 다음 시대의 암호기술을 준비하고 있습니다.

양자컴퓨터 공격에도 견딜 수 있도록 설계한 기술을 포스트양자암호라고 부릅니다.

미국 국립표준기술연구소 NIST도 이미 새로운 포스트양자암호 표준을 마련했고 정부와 기업들은 기존 암호체계를 앞으로 어떻게 전환할지 준비하기 시작했습니다.

깨진 뒤에 고치는 것이 아니라 깨질 가능성이 생기기 전에 새로운 방패를 만들고 있는 것입니다.

이 사실을 알고 나니 양자컴퓨터가 조금 다르게 보였습니다.

무서운 컴퓨터 한 대가 세상의 모든 암호를 무너뜨리는 이야기가 아니라 기술이 발전하면서 보안기술도 함께 다음 단계로 이동하는 과정에 더 가까웠습니다.

투자자와 일반 사용자가 알아두어야 할 실용적인 조언

여기까지 알아보고 나니 결국 가장 궁금한 것은 하나였습니다.

그래서 지금 비트코인을 가지고 있는 사람은 무엇을 해야 할까.

현재 단계에서 양자컴퓨터 때문에 갑자기 비트코인을 다른 곳으로 옮기거나 지갑을 없애야 하는 상황은 아닙니다.

오히려 지금 실제로 더 자주 발생하는 위험은 피싱이나 거래소 계정 탈취, 개인키 유출, 복구 문구 분실 같은 문제입니다.

같은 주소를 습관적으로 계속 재사용하지 않고, 지갑 프로그램이나 하드웨어 지갑을 최신 상태로 유지하고, 개인키와 복구 문구를 안전하게 관리하는 것이 지금 할 수 있는 현실적인 보안입니다.

여기서 저도 하나 착각했던 것이 있습니다.

콜드월렛에 넣어두면 양자컴퓨터에도 안전하지 않을까 하는 생각이었습니다.

하지만 둘은 조금 다른 문제였습니다.

콜드월렛은 개인키를 인터넷과 분리해 온라인 해킹이나 탈취 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.

반면 미래의 양자컴퓨터가 공개키 암호 자체를 공격할 수 있게 되는 문제는 비트코인에서 사용하는 암호기술 자체가 바뀌어야 해결할 수 있습니다.

결국 지금 개인이 할 수 있는 가장 현실적인 준비는 현재의 기본 보안을 제대로 지키면서 앞으로 비트코인의 암호기술이 어떻게 변화하는지 확인하는 것입니다.

자주 묻는 질문으로 알아보는 양자컴퓨터와 비트코인

양자컴퓨터가 완성되면 가장 먼저 어떤 비트코인이 위험해질까요?

공개키가 이미 블록체인에 드러난 형태의 비트코인이 우선적으로 논의됩니다.

하지만 모든 주소를 오래된 주소와 최신 주소로 단순하게 나눠 위험도를 결정할 수 있는 것은 아닙니다.

주소 방식에 따라 공개키가 노출되는 구조가 다르고 거래 과정에서도 공개키가 공개될 수 있기 때문입니다.

그래서 양자컴퓨터 시대에는 어떤 주소를 사용했는가뿐 아니라 비트코인의 서명체계 자체를 어떻게 바꿀지가 더 중요한 문제가 될 수 있습니다.

비트코인이 양자컴퓨터 때문에 사라질 가능성은 없나요?

누구도 미래를 단정할 수는 없습니다.

다만 비트코인은 한 번 만들어진 뒤 절대 바뀌지 않는 프로그램도 아닙니다.

지금까지도 새로운 기능과 보안을 위해 여러 변화가 이루어졌고, 양자컴퓨터가 실제 위협이 된다면 새로운 서명기술을 도입하는 방법 역시 논의될 수 있습니다.

실제로 비트코인 개발자들 사이에서도 양자컴퓨터에 강한 서명방식과 기존 비트코인을 새로운 체계로 옮기는 방법에 대한 논의가 이어지고 있습니다.

아직 모든 방법이 결정된 것은 아니지만 아무런 준비 없이 기다리고 있는 것도 아닙니다.

일반 코인 투자자가 지금 당장 양자컴퓨터를 무서워해야 할까요?

현재 비트코인을 보유한 일반 사용자가 매일 걱정해야 할 위험은 양자컴퓨터보다 훨씬 가까운 곳에 있습니다.

피싱 링크를 잘못 누르거나 복구 문구를 잃어버리고, 거래소 계정이 탈취되는 위험이 현실에서는 훨씬 자주 발생합니다.

양자컴퓨터는 무시해야 할 문제가 아니라 앞으로 암호기술이 어떻게 달라질지를 지켜봐야 하는 문제에 더 가깝습니다.

미래를 대비하는 블록체인 기술의 진화

처음에는 저도 양자컴퓨터가 나오면 비트코인이 사라지는지가 궁금했습니다.

그런데 하나씩 알아보다 보니 질문 자체가 조금 달라졌습니다.

양자컴퓨터가 비트코인을 없앨 수 있느냐보다 양자컴퓨터가 충분히 발전하기 전에 비트코인이 얼마나 잘 새로운 암호기술로 옮겨갈 수 있느냐가 더 중요한 문제였습니다.

그리고 이것은 비트코인만의 이야기도 아니었습니다.

우리가 사용하는 인터넷,

금융시스템,

전자서명,

온라인 결제처럼 수많은 서비스도 현재의 암호기술을 사용하고 있습니다.

양자컴퓨터가 충분히 발전한다면 이들도 언젠가는 새로운 암호체계로 이동해야 합니다.

그래서 양자컴퓨터와 비트코인의 관계를 알아보다가 오히려 가장 흥미롭게 느껴진 것은 다른 부분이었습니다.

기술은 한 번 만들어지고 끝나는 것이 아니었습니다.

새로운 컴퓨터가 등장하면 새로운 위험이 생기고, 그 위험을 막기 위해 또 다른 기술이 만들어집니다.

처음에는 양자컴퓨터가 비트코인의 끝이 될 수 있을까가 궁금했습니다.

하지만 끝까지 알아보고 나니 오히려 더 궁금해졌습니다.

양자컴퓨터가 비트코인을 무너뜨리는 날이 먼저 올까요.

아니면 그 전에 비트코인이 새로운 방패로 갈아타는 날이 먼저 올까요.

어쩌면 양자컴퓨터와 비트코인의 진짜 이야기는 바로 그 경쟁에서 시작되는지도 모르겠습니다.