함병승 교수 “국방·행정·금융망, 원격 의료 데이터 전송, 원격 강의 교육망 등 다양한 보안 분야 적용 기대”

[더팩트ㅣ광주=박호재 기자] 지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 전기전자컴퓨터공학부 함병승 교수(지스트 광양자정보처리센터장)가 양자암호키 분배 기술을 전면 대체할 수 있고, 전송 거리에 상관없이 기존 광통신 네트워크와 호환되는 새로운 절대보안 암호통신 프로토콜을 제시했다고 15일 지스트가 밝혔다.

함 교수는 기존 양자암호통신에서 필수적인 양자화된 신호, 양자채널, 양자검출기의 세 가지 요소를 완전히 배제함은 물론, 전통적 고전 암호통신 방법과 호환되는 수준에서 무조건적 정보통신 보안성을 확보했다.

양자암호키분배(QKD; Quantum Key Distribution)는 양자 통신을 위해 비밀 키를 분배·관리하는 기술로, 1984년 최초로 제시된 이후 지난 36년 동안 연구되어 온 무조건적으로 안전한 암호통신을 위한 양자기술이다. 그러나 양자신호, 양자채널, 양자검출기의 불완전성으로 인해 무조건적 보안 확보는 현실적으로 불가해 절대 보안이 요구되는 금융·행정 전산망 적용에 어려움이 많았다.

함 교수의 이번 연구는 양자암호키 생성·교환 기술에 기초한 기존 양자암호는 물론 공개키 방식 등 전통적 고전암호를 대체하는 무조건적 보안성을 보장하는 새로운 암호통신 기술에 관한 것으로 기존 고전암호 통신처럼 일반 채널을 통신 선로로 하고 고전적 신호를 열쇠로 사용하되, 양자암호와 같이 절대 보안을 담보하므로 그 파급력은 엄청날 것으로 기대된다.

기존 양자암호통신에서는 절대보안 원리가 양자화된 신호의 복제불가원리에 있었다면 이번 연구에서는 절대 보안을 신호의 양자화가 아닌 채널의 양자화(양자중첩)에서 확보했다.

또한 키분배 과정이 광메모리 원리와 동일하게 확정적이고 암호키 생성·교환 속도가 광통신 데이터 전송속도와 비슷한 수준으로 인류의 숙원사업인 일회용 암호(One Time Pad), 즉 정보의 직접 절대 보안 통신을 구현하는 데 적용이 가능해졌다.

함병승 교수는 "이번 연구성과는 종래 어떠한 방법으로도 불가능한 절대 보안이 담보되는 새로운 방식의 암호키분배 기술을 세계 최초로 확보하였다는데 가장 큰 의의가 있다"면서"향후 국방망, 행정망, 금융망은 물론 원격 의료를 위한 의료 데이터 전송이나 원격 강의를 위한 교육망 등 다양한 보안 분야에 적용될 수 있기를 기대한다"고 말했다.

연구결과는 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)에 이날(한국시간) 온라인으로 게재됐다.

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