[양자컴퓨터] 암호화폐 해킹은 가능할까?

안녕하세요~?

두근거림에 끌려 사뿐한 발걸음의 시작, 야삐미얼의 티스토리입니다.

 

오늘 소개해드릴 IT지식으로 양자컴퓨터를 한번 선정해봤는데요!

미래의 컴퓨터는 지금과는 차원이 다른 성능을 가질 것으로 예측되고 있습니다.

IT기술의 발전은 누구도 예측하지 못할만큼 빠르게 성장하고 있으니깐요.^^

그렇다면 양자컴퓨터는 무엇인지, 지금보다 성능이 얼마나 좋아질지와 그 위험성에 대해 얘기해보고자 합니다.

 

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1. 양자컴퓨터는 무엇일까?

양자컴퓨터는 전통적인 디지털 컴퓨터와는 완전히 다른 원리를 기반으로 동작하는 미래 혁신적인 기술입니다.

양자역학의 원리를 이용하여 정보를 처리하는 "양자 비트 또는 큐비트" 라고 불리는 단위를 사용하는데, 이는 현재 기본적인 컴퓨터의 0과 1의 이진 표현과는 달리 0과 1을 동시에 표현할 수 있다는 차이점이 있습니다.

쉽게 말해 기존 컴퓨터가 [ 0 , 1 ] 2개의 정보를 보낸다면 양자 컴퓨터는 [ 00, 01, 10, 11] 의 4개 정보를 보낼 수 있는거죠!

(0과 1을 동시에 가지고 있을 수 있기 때문)

 

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2. 양자컴퓨터의 효율적인 능력1

양자컴퓨터의 이러한 특징은 병렬 처리와 상태의 중첩 현상을 이용하여 복잡한 계산을 더욱 효율적으로 처리할 수가 있습니다. 양자역학에서 양자 비트는 0과 1이 아닌, "0과 1 사이의 연속적인 값" 을 가질 수가 있는데, 이러한 "양자 비트를 이용하여 계산을 수행" 하는 것이 양자컴퓨터의 핵심 아이디어입니다.

 

이것이 바로 양자컴퓨터의 가장 주목할 만한 특징인 "병렬 처리 능력" 입니다.

전통적인 컴퓨터에서는 계산을 순차적으로 처리해야 하지만 양자컴퓨터는 양자 상태의 중첩을 이용하여 여러 계산을 동시에 처리할 수 있습니다. 쉽게 말해 입구가 1개인 식당과 입구가 4개인 식당에 손님이 들어가는 속도의 차이가 난다는 것이죠.

 

이는 양자컴퓨터의 처리 속도를 현저히 높여주는 장점으로 작용합니다. 예를 들어, 100개의 양자 비트로 이루어진 양자컴퓨터는 전통적인 컴퓨터보다 2^100 배나 많은 계산을 동시에 수행할 수 있다는 것을 의미합니다. 엄청나지 않나요?

※ 2의 100승의 값은 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 입니다..

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3. 양자컴퓨터의 효율적인 능력2

양자컴퓨터는 양자 상태의 중첩을 이용한 양자 병렬 처리 뿐만 아니라, "양자 얽힘(Entanglement)" 이라는 현상을 이용할 수도 있습니다. 양자 얽힘으로 이루어진 두 개 이상의 양자 비트는 하나의 양자 비트에 대한 조작이 다른 양자 비트에도 영향을 미칩니다. 맨 앞에 기차가 움직이면 뒤에 화물칸들이 같이 움직이는 것과 같은 원리죠.

 

이러한 특성을 이용하면 양자컴퓨터는 "동시에 연결된 연산을 수행" 할 수 있으며, 이는 특정 문제를 해결하는 데에 매우 유용합니다. 이러한 양자컴퓨터의 효율적인 능력들은 다양한 분야에서 상상도 못할 결과를 가져올 수 있습니다.

예를 들어, 양자컴퓨터를 이용하여 암호 해독, 최적화 문제 해결, 분자 구조 분석 등의 문제를 해결할 수도 있을 것이며, 인공 지능, 기계 학습 및 패턴 인식과 같은 분야에서도 큰 해결사 역할을 하게 될 것입니다.

(양자컴퓨터가 상용화된다면 인공지능들이 얼마나 더 발전이 될 지 상상이 되시나요?)

 

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4. 양자컴퓨터 상용화는 언제될까?

양자컴퓨터의 개발과 상용화에는 아직까지 여러 가지 난제들이 있습니다.

양자 시스템의 불안정성, 양자 비트 간의 간섭, 오류 수정 및 확장성 문제 등 아직까지 해결해야할 문제들이 많이 있죠.

 

현재까지 기술의 발전으로 이러한 문제들은 해결되가고 있는 추세지만, 아직까지 완전히 상용화된 양자컴퓨터는 우리가 본 적이 없죠? 그래도 저는 2030년 이전까지는 우리가 실제로 사용해 볼 수 있지 않을까 기대하고 있습니다.

마찬가지로 현재 관련 전문가들도 "양자컴퓨터 기술은 빠르게 진보하고 있으며, 향후 몇 년 이내에 상용화가 이뤄질 것으로 기대한다." 이와 같이 예측하고 있습니다!

 

 

하지만 컴퓨터 성능이 좋아질수록 위험요소도 크게 증가되며, 현재 예측되는 위험성은 뭐가 있을까요?

 

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5. 양자컴퓨터의 위험성

양자컴퓨터의 발전과 상용화된다 기대효과는 매우 크지만, 동시에 몇 가지 위험성도 존재합니다.

 

• 보안과 암호 해독 : 양자컴퓨터는 암호화된 정보를 해독하는 능력에 매우 특화되어 있습니다. 양자 알고리즘에 기반한 암호체계는 전통적인 암호체계에 비해 취약할 수 있습니다. 따라서 양자컴퓨터의 발전으로 암호화 기술을 보완해야 하며, 양자 보안 알고리즘의 개발이 필요합니다. 앞으로 미래에도 역시 보안 관련 직종들은 유망할 것 같네요.

 

• 개인 정보의 침해 : 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 비교도 안 될 정도의 효율적인 산 능력을 가지므로, 개인 정보를 더욱 정교하게 분석하고 해독할 수 있습니다. 이는 개인 정보 보호와 관련된 문제를 야기할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 보안 및 개인 정보 보호에 대한 강화된 조치가 필요합니다.

 

• 윤리적 논란 : 양자컴퓨터를 활용한 연구와 개발은 윤리적인 논란을 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 양자컴퓨터를 이용하여 엄청난 연산 능력을 가진 경우, 인공지능과 결합되어 인간의 능력을 훨씬 뛰어넘는 초월적인 기술이 만들어질 수 있습니다. 이러한 기술의 발전은 인간의 도덕적, 사회적 기준과 관련된 질문과 함께 윤리적인 토론이 발생하게 될 것입니다. 예를 들어 제가 가장 좋아하는 "디트로이트:비컴 휴먼" 이라는 게임이 있습니다. 
  (관심있으신 분들은 한번 쯤 경험해보시는 것을 적극 추천합니다)

디트로이트: 비컴 휴먼 - 나무위키

 

• 환경 영향 : 양자컴퓨터는 많은 양의 연산을 처리하기 위해 대량의 에너지를 소비할 수 있습니다. 기존컴퓨터 보다 대량의 에너지를 소비하다보니 발생하는 열기도 만만치 않을 겁니다. 전자기기에서의 항상 문제점인 발열 문제를 어떻게 잡느냐가 해결해야 될 과제 중 하나입니다. 

 

 

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6. 양자컴퓨터는 암호화폐도 해킹이 가능할까?

양자컴퓨터가 발전해서 상용화된다면 암호화폐의 보안에에도 위협이 생길 수 있습니다.

현재 기존의 컴퓨터로는 암호화폐의 암호화 알고리즘을 해독하는 것은 거의 불가능한 일이지만, 양자컴퓨터는 이러한 알고리즘을 보다 효율적으로 해독할 수 있고, 빠른 시간 내에 해킹이 가능하게 될 수 있습니다.

 

현재 사용되는 대부분의 암호화폐들은 대칭키 암호화 및 공개키 암호화와 같은 암호학적인 기술을 사용하고 있습니다.

양자컴퓨터의 발전으로 인해 대칭키 암호화에서 사용되는 키를 더 빠르게 추측할 수 있게 되거나, 공개키 암호화에서 사용되는 암호키를 빠르게 해독할 수 있는 가능성이 생긴다는거죠.

 

그러나 현재로서는 양자컴퓨터를 이용하여 암호화폐를 해킹하는 것은 실현 가능성이 매우 낮을 것으로 보고 있습니다.

양자컴퓨터 기술은 아직 상용화되지 않았으며, 양자컴퓨터가 현실적으로 아직까지는 "암호화폐를 해킹하는 능력을 가질 때까지는 상당한 시간과 연구가 필요" 한 상황이니깐요.

 

암호화폐의 보안을 유지하기 위해서는 양자저항성 암호화 기술의 개발과 적용이 필요합니다. 양자저항성 암호화 기술은 양자컴퓨터의 공격에도 안전한 암호화 방법을 제공하는 것을 목표로 하고 있으며 지금 이순간에도 연구가 활발하게 진행이 되고 있습니다.

 

양자저항성 암호화 기술의 개발은 암호화폐 시스템의 보안을 강화하는 데에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 암호화폐 시스템의 보안은 계속해서 진화하고 새로운 위협에 대응해야 합니다. 따라서 암호화폐 사용자 및 관련 기업은 양자컴퓨터 기술의 발전과 함께 보안에 대한 강화된 대책을 마련하는 것이 중요합니다. 먼 미래같지만 언제나 IT기술의 발전은 우리의 상상보다 빠르게 다가오기 때문이죠.

[참고기사 : 양자컴퓨터 해킹 막는 "양자암호기술", 국산화 필수]

"양자컴퓨터 해킹 막는 '양자암호기술', 국산화 필수" - AI타임스

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마치며

이상으로 오늘은 먼 미래인듯, 미래아닌, 미래같은 양자컴퓨터에 대해 한번 알아보았는데요.

여러분이 상상하는 것보다 훨씬 빠르게 다가올 미래라고 저는 생각하고 있습니다.

ChatGPT 나 스마트폰처럼 IT 기술의 발전은 우리가 생각하는 것 이상으로 빠르게 다가오는 것을 느끼셨다면 말입니다.

 

오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

- 야삐미얼-