양자 컴퓨터가 암호화패 비트코인을 무용지물로 만들 가능성과 미래가치 분석

양자 컴퓨터가 비트코인 보안에 미치는 영향 분석

 

1. 핵심 위협 요소

 

1.1 타원곡선 암호화(ECDSA) 취약성

- 비트코인은 ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)를 사용하여 거래 서명을 생성
- Shor의 알고리즘을 사용하는 양자 컴퓨터는 이론적으로 ECDSA를 해독 가능
- 개인키로부터 공개키를 도출하는 과정을 역산할 수 있음

 

 

1.2 해시 함수 영향

- 비트코인의 작업증명(PoW)은 SHA-256 해시 함수 사용
- Grover의 알고리즘으로 해시 함수의 복잡도를 √N으로 감소시킬 수 있음
- 하지만 이는 ECDSA 취약성만큼 심각한 위협은 아님

 

 

2. 현실적 위험 평가

2.1 필요한 큐비트 수

- ECDSA를 깨기 위해서는 약 4,000개의 안정적인 큐비트가 필요
- 현재 최고 수준의 양자 컴퓨터는 100큐비트 수준
- 오류 보정을 위해서는 실제로 수백만 개의 물리적 큐비트가 필요

 

 

2.2 시간 프레임

- 전문가들은 암호화를 깰 수 있는 수준의 양자 컴퓨터 개발에 최소 10년 이상 소요될 것으로 예상
- 이 기간 동안 양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography) 개발 가능

 

 

3. 대응 방안

3.1 양자 내성 암호화

- Lamport 서명이나 해시 기반 서명 등의 대안적 암호화 방식 존재
- NIST에서 진행 중인 양자 내성 암호 표준화 작업 참고 필요
- 비트코인 프로토콜의 소프트 포크를 통한 업그레이드 가능

 

 

3.2 현재 진행 중인 연구

- 2019년 Aggarwal et al.의 "Quantum Attacks on Bitcoin, and How to Protect Against Them"
- 2021년 Stewart et al.의 "Investigating the Impact of Quantum Computing on Cryptocurrency"
- 여러 연구에서 양자 컴퓨터의 위협은 실재하나, 대응 가능한 수준이라고 결론

 

 

4. 결론

현재로서는 양자 컴퓨터가 즉각적으로 비트코인을 무력화할 위험은 없습니다. 그러나 장기적으로는 심각한 보안 위협이 될 수 있으며, 이에 대한 대비가 필요합니다. 비트코인 커뮤니티는 이미 이 문제를 인식하고 있으며, 양자 내성 암호화 방식으로의 전환을 준비하고 있습니다.