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양자컴퓨터로부터 블록체인은 안전할까?

100K를 들락날락 하던 BTC가 어제 오전 급락을 했고, 이 배경에는 구글의 양자 칩 Willow 의 공개가 있었습니다.

초 고성능 양자컴퓨터로부터 블록체인은 안전할까요?

1️⃣ 개요
Google의 양자 칩 Willow는 전통적인 컴퓨팅 기술로는 불가능하다고 여겨졌던 기술적 과제를 해결하며, 양자 컴퓨팅 분야에서 중요한 이정표를 세웠습니다. 특히, Willow는 일반적인 슈퍼컴퓨터로 수십억 년이 걸릴 계산을 단 5분 만에 해결했다고 발표되었고, 계산 능력의 비약적인 발전을 증명했습니다. 이 뉴스로 그러면.. 블록체인의 기본은 암호화이고, 암호화는 결국 수학적 계산을 바탕으로 해결이 가능한데 5분만에 풀어진다면 블록체인의 존재가 지속될 수 있을까?

2️⃣ Willow의 주요 성과
Google은 Willow가 다음과 같은 주요 기술적 과제를 해결했다고 보고했습니다:

양자 우월성(Supremacy): Willow는 특정 문제를 해결하는 데 있어 전통적인 슈퍼컴퓨터가 수십억 년이 걸리는 작업을 5분 만에 처리했습니다. 이는 양자 컴퓨터가 기존의 컴퓨터 아키텍처를 넘어서는 잠재력을 실질적으로 입증한 사례로 평가됩니다.

105큐빗의 시스템 안정성: Willow는 105큐빗 시스템을 통해 복잡한 계산을 안정적으로 수행할 수 있는 환경을 구현했습니다. 이는 양자 오류 정정 및 시스템 통합 면에서 중요한 기술적 진보를 나타냅니다.

양자 알고리즘의 실용화 가능성: Willow는 양자 알고리즘의 실행 가능성을 실제 환경에서 보여주었으며, 이는 미래의 양자 컴퓨터가 실질적인 문제 해결에 사용될 수 있는 가능성을 높입니다.

3️⃣ 양자 컴퓨터와 암호화폐 보안
블록체인은 거래 보안 및 데이터 무결성을 위해 암호화 알고리즘(예: SHA-256 및 ECDSA)을 사용합니다. 양자 컴퓨터는 이론적으로 기존 암호화 방식을 무력화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 Willow의 현재 상태에서 블록체인 보안을 위협하기에는 다음과 같은 한계가 있습니다:

큐빗 수의 제한:
현재 Willow는 105큐빗을 보유하고 있습니다. 블록체인에 사용되는 SHA-256 알고리즘을 성공적으로 해독하려면 수백만 큐빗이 필요합니다. 따라서 Willow는 아직 블록체인 보안을 뚫을 수 있는 역량에 도달하지 못했습니다.

오류율과 안정성 문제:
양자 컴퓨터는 높은 오류율을 가지고 있으며, 이러한 오류를 완화하기 위해 추가적인 큐빗과 정교한 오류 정정 기술이 필요합니다. 현재 Willow는 이 문제를 완전히 해결하지 못했습니다.

양자 저항성 암호화:
암호학 부분에는 양자 컴퓨터의 잠재적 위협에 대응하기 위해 양자 저항성 암호화(Quantum-Resistant Cryptography) 분야에 대해 많이 연구중입니다. 이러한 노력을 통해서 양자 컴퓨터가 활성화되더라도 블록체인 네트워크가 안전하게 유지될 수 있도록 하드포크나 소프트포크를 통해서 업데이트가 될 수도 있습니다.

4️⃣ 결론
Google의 Willow는 양자 컴퓨팅 발전의 중요한 사례로, 분명 기존 컴퓨팅 기술을 넘어서는 가능성을 제시하고 블록체인에게 위협적일 수 있는 가능성을 보여주긴 했습니다. 그러나 Willow의 105큐빗 성능은 블록체인의 보안성을 실제로 위협하기에는 아직은 많이 부족합니다. 현재의 기술적 한계를 고려할 때, 블록체인 보안에 대한 중/단기적인 위협은 개인적으로는 없다고 생각되고, 양자 컴퓨터의 잠재적 위협에 대비하기 위한 블록체인 업계의 노력 또한 아마 계속되지 않을까요?

글 : 별이반짝짝 | PASA 공지방

큐빗이나 양자컴퓨팅의 동작 이론은 각자 알아서 찾아보시기를...
찾아보는 것도 공부~ 🤣 🤣