미국 국립표준기술연구소(NIST)가 발표한 양자 암호화 표준은, 미래의 양자 기반 사이버 공격으로부터 스스로 보호하도록 지원하는 글로벌 프레임워크로 설계됐다.
NIST가 지난 24일 PQC(양자내성암호, Post Quantum Cryptography) 알고리즘 표준 초안을 발표했다. 이 표준은 조직이 미래의 양자 기반 사이버 공격에 스스로 보호할 수 있도록 글로벌 프레임워크로 설계됐다. NIST는 PQC 표준화 프로세스를 위해 7년 전 공개적으로 피드백을 요청하고 절차를 거쳐 표준을 선정했다. NIST의 PQC 알고리즘 표준은 총 4종이지만, NIST는 이번 발표에서 연방 정보 처리 표준(Federal Information Processing Standards, FIPS) 초안 3종을 공개하고 업계의 피드백을 요청했다.
선정된 PQC 표준 초안은 공개 키 캡슐화 메커니즘인 크리스탈 카이버(CRYSTALS-KYBER)와, 디지털 서명 체계인 크리스탈 딜리슘(CRYSTALS-Dilithium), 팔콘(FALCON), 스핑크스(SPHINCS)다. 크리스탈 카이버, 크리스탈 딜리슘, 스핑크스는 이날 초안이 발표됐으며, 팔콘의 표준 초안은 약 1년 뒤 발표된다. NIST는 해당 알고리즘이 양자 컴퓨터 출현 이후를 포함해 가까운 미래에도 미국 정부의 민감한 정보를 보호할 수 있을 것이라고 밝혔다.
NIST에 따르면 크리스탈 카이버는 FIPS 203 초안에 통합돼 있다. 크리스탈 딜리슘은 FIPS 204, 스핑크스는 FIPS 205에 통합돼 있다. NIST는 FIPS에 대한 업계 및 대중의 의견을 오는 11월 22일까지 접수한다고 전했다.
양자 컴퓨터가 기존 암호화 알고리즘을 깨는 ‘Q-데이’ 대비
지난 몇 년 동안 양자 컴퓨터 구축을 위한 연구가 꾸준히 지속됐다. 대규모 양자 컴퓨터가 실현되면 일반적인 공개 키 암호 시스템의 보안은 쉽게 위험에 처할 것으로 예상되고 있다. 인수분해와 이산 대수(유한체와 타워 곡선 모두)를 기반으로 하는 키 설정 및 디지털 서명 체계도 위협을 받을 것이라는 의견이 이어진다. 양자 컴퓨터가 기존 암호화 알고리즘을 깰 수 있는 시점을 ‘Q-데이(양자 컴퓨터의 날)’이라고 부르는데, 전문가들은 향후 5~10년 내에 ‘Q-데이’가 올 것으로 보고 있다. 현재 암호화 프로토콜을 사용하는 모든 디지털 정보가 악의적 공격자에게 취약해질 가능성이 높다.
지난달 유럽 정책 센터(EPC)는 EU가 양자 후 사이버 공격에 대응하고 PQC 알고리즘으로 조화로운 전환을 보장하기 위한 새로운 계획을 세워야 한다고 지적했다. EPC의 수석 디지털 정책 분석가 안드레아 로드리게즈는 “명확한 목표와 기간을 제시하고 PQC로 국가별 마이그레이션을 시행할 수 있도록 모니터링하는 양자 전환의 공동 실행 계획이 시급하다”라고 말했다. 2022년 12월 조 바이든 미국 대통령은 양자 컴퓨팅 사이버 보안 대비 법안에 서명했다. 이는 미국 연방 기관이 궁극적으로 모든 IT 시스템을 양자 암호화 이후로 마이그레이션하도록 의무화한다는 내용이다.dl-ciokorea@foundryco.com
