“양자컴퓨터 곧 상용화”…통신3사, ‘양자방패’ 만든다

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“양자컴퓨터 곧 상용화”…통신3사, ‘양자방패’ 만든다

디지털데일리 발행일 2022-05-27 15:08:14

강소현

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[디지털데일리 강소현 기자] 양자암호통신의 기술 주도권을 확보하기 위한 통신3사간 경쟁이 치열하다. KT가 관련 표준 제정에 집중하고 있는 한편, SK텔레콤과 LG유플러스는 각각 양자암호통신 상용화 상품을 선보였다. 양자 생태계를 주도하기 위해 통신3사는 어떤 전략을 펼치고 있을까.

27일 통신업계에 따르면 SK텔레콤과 KT, LG유플러스 등 통신3사는 최근 양자암호통신 상품을 내놓으며 양자암호통신 상용화를 준비하고 있다.

양자암호는 더 강력한 암호체계를 논의하는 과정에서 등장했다. 수학 알고리즘에 기반한 기존의 암호체계는 해독이 오래 걸릴 뿐 불가능하지 않다는 맹점을 가졌다. 특히 방대한 양의 데이터를 단시간에 계산하는 양자컴퓨터의 상용화가 예고되자 기존 암호체계는 무력화될 위기에 첨했다.

양자암호는 크게 양자키분배(QKD)와 양자내성암호(PQC)로 구분된다. QKD가 양자의 물리적 특성을 활용한 암호체계라면, PQC는 이름 그대로 양자에 ‘내성’을 가진 암호체계를 의미한다. 현재 국내에선 SK텔레콤과 KT가 QKD, LG유플러스가 PQC 기술 개발에 주력하고 있다.

통신3사 가운데 가장 먼저 양자암호통신 상용화 상품을 선보인 곳은 SK텔레콤이다. SK텔레콤은 2020년 세계 최초의 양자보안폰을 선보인 뒤, 지난 3년 동안 매해 업그레이드된 갤럭시 퀀텀을 선보여왔다. 갤럭시 퀀텀 시리즈에는 SK텔레콤의 자회사 IDQ가 개발한 칩셋 형태의 양자난수생성기(QRNG)가 적용됐다.

QRNG는 예측이 불가능하고 패턴이 없는 순수 난수(True Random Number)를 지속 생성하는 기술로, 이 난수에 기반해 스마트폰 내부 데이터를 암호화한다. 이런 QRNG는 별도의 장비를 구축할 필요없이, 이미 존재하는 보안장비들과 결합해 다방면으로 활용될 수 있는 것이 특징이다.

SK텔레콤은 QRNG 기반의 양자생태계를 구축해나간다는 계획이다. 이를 위해 이미 다양한 암호 강소업체들과 SK텔레콤은 협력하고 있다. 암호기술 전문기업 옥타코와 반도체 설계전문기업 비트리, 사물인터넷(IoT) 암호칩 기업 케이씨에스(KCS)가 대표적이다.

옥타코와 QRNG 기반 보안키로 글로벌 시장을 공략하는 한편, 케이씨에스와 암호통신기능의 반도체에 QRNG를 적용한 ‘양자암호 원칩’ 개발에도 나선다. 또 조만간 자회사인 IDQ, 반도체 설계 전문기업인 비트리와 협력해 차세대 QRNG칩도 선보인다.

KT는 SK텔레콤, LG유플러스와 달리, 국제 표준화 주도권 선점에 주력 중이다. 공식표준화기구가 승인한 양자암호통신네트워크 표준의 절반은 KT의 표준이다.

KT가 지난 3년 동안 ITU로부터 승인받은 양자암호통신 네트워크 기술과 관련 표준은 총 3건(양자암호통신 네트워크의 구조 및 프레임워크, 양자암호통신 네트워크 관리를 위한 기능 요구사항, 양자암호통신 네트워크의 제어 및 관리기술)이다.

양자암호통신 네트워크의 서비스 품질 파라미터와 양자암호통신 네트워크 비즈니스 모델 등 다른 2건도 회원국 회람을 거쳐 조만간 ITU 표준으로 최종 채택될 예정이다. 최근엔 QKD 성능평가 기준으로 국제전기통신연합(ITU)로부터 국제 표준 승인을 받기도 했다.

KT가 ITU 국제표준으로 승인을 받은 ‘양자암호통신 서비스 품질 평가 기준’은 QKD의 성능을 드러내는 지표인 ▲응답지연(Response Delay) ▲응답지연변이(Response Delay Variation) ▲손실율(Loss Ratio)에 파라미터(매개변수)를 적용한 것이다. 지금까진 QKD의 성능을 측정할 객관적인 기준이 없었다.

LG유플러스는 PQC 기반 앙쟈암호통신 생태계 구축에 앞장서고 있다. 최근 LG유플러스는 PQC를 적용한 전용회선 서비스를 세계 최초로 출시하기도 했다. PQC는 복잡한 수학적 알고리즘에 기초해 암호키를 생성하는 양자에 내성을 가진 암호체계로, QKD와 비교해 저렴한 가격이 특징이다.

현재는 B2B 중심의 서비스에 집중된 한편. B2C 영역으로도 서비스를 확장해나갈 방침이다. 안면인식 솔루션과 티켓예매 서비스가 대표적이다. 안면 인식 정보를 양자내성암호를 활용해 안전하게 전달하고, 양자내성암호 인증서를 휴대폰 내 물리복제방지칩(PUF)에 저장해 불법 티켓을 근절한다. 앞선 시범사업을 통해 이미 해당 서비스들에 대한 레퍼런스는 확보한 상황이다.

향후 LG유플러스는 경쟁력 있는 가격을 내세워 시장을 공략한다는 계획이다. 앞서 과학기술정보통신부·한국지능정보사회진흥원(NIA)와 공공·민간 수요기관을 대상으로 양자암호통신 인프라구축 시범사업을 진행한 가운데 양자내성암호 전용회선에 대한 시장 수요가 적지 않은 것으로 확인했다고 LG유플러스 측은 밝혔다.

통신업계 관계자는 “신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 비대면 활동이 활성화된 것을 계기로 통신 보안에 대한 관심과 중요성이 매우 커지며 양자암호통신도 각광받게 됐다"며 "앞으로도 양자암호통신은 현재 기술로 극복하기 어려운 다양한 문제에 해결책을 제시할 것"이라고 말했다.