이른바 양자역학의 원리에서 유래된 암호화 방식으로 하이젠베르크의 불확정성 원리를 응용화시킨 암호화 방식으로 정보통신산업의 새로운 암호학으로 주목받고 있는 양자암호 (quantum cryptography)는 은행권 및 연방보안기관들에서 주로 사용되고 있다.

하지만, 최근 노르웨이와 독일 연구진들에 의해 양자암호화장비들이 해킹되었다는 소식이 발표되어 그 보안성의 우수성에 대한 논란이 제기되어 관련 내용을 알아보고자 한다.

노 르웨이 및 독일 합작으로 수행된 이번 연구조사에 참여한 연구진들에 의하면, 양자 현상을 검출하는 감도가 우수한 광자 검출기(photon detectors)를 무선으로 조종하여 상업적으로 이용되고 있는 광다이오드 양자암호화 시스템을 이번 해킹에 사용하였으며, 이를 통해 통신채널을 도,감청할 수 있었다고 한다.

양자암호화의 보안성은 양자물리학으로부터 출발하였으며 현재 디지털 시스템에 적용되기 위해서는 적절한 방식으로의 차용이 불가피하다고 한다. 하이젠베르크의 불확정성 이론에 근거를 두고 있는 양자암호화 방식에서 도청을 가능하게 하기 위해 양자 암호통신 (Quantum Key Distribution) 방식이 사용되었으며, 이를 통해 양자비트를 보안키로 바꾸어 암호화 전송하곤 한다고 한다.

해킹을 성공적으로 수행해내기 위해, 연구진들은 양자검출기를 광학상태로 만들기 위해 밝은 조명을 사용하였으며, 이때 검출기가 기존의 레이저펄스와 양자신호를 간섭하게 됨으로서 검출이 불가능하게 되어버린다고 한다. 이러한 공격법이 빛을 전력으로 바꾸는 세미컨덕터 역할을 하는 광자검출시스템 (avalanche photodiode)을 사용하고 있는 대다수의 양자암호통신 시스템에 적용이 가능한 상태였다고 한다.

양자암호화 시스템이 해킹되는 방식을 자세하게 소개하며 어떤 방식으로 작동되는지에 대한 학문적, 실험적 사례는 7달 전에 양자암호화 시스템을 공급하는 업체와 공유되었으며 현재 아래 출처에서 확인할 수 있다고 한다.
[출처: http://www.iet.ntnu.no/groups/optics/qcr/hacking-commercial-quantum-cryptography-2010/]

현재 해킹에 성공한 연구진이 암호화 시스템을 보완할 수 있는 역탐지 기법을 개발하였는데, 역탐지 기법은 주로 표적을 탐지하기 위해 상대측이 보낸 전파를 방해하거나 역추적하여 전파 발신지를 추적하는 용도로 사용된다고 한다. 특히 군사용으로 주로 사용되고 있는 상황이며, 도청방지 및 시스템보안 분야에서 활용되고 있는 역탐지기법은 도.감청을 시도한 해커를 찾아내 시스템 네트워크 상의 취약성을 보완하기 위한 대응수단으로 활용되고 있기도 하다.

역탐지 기법의 보완을 통해 기실험까지 끝마친 상황이라고 하지만, 최적의 보안성을 자랑하리라 예상하던 양자암호화 시스템마저 보안취약성이 노출된 상황에서 앞으로 어떠한 대책이 마련될지 그 귀추가 주목되는 시점이라 할 수 있다.