양자 내성 암호화 및 PQC (Post-Quantum Cryptography) 정확한 이야기

양자 내성 암호화 및 PQC (Post-Quantum Cryptography) 정확한 의미 이야기입니다.

양자 내성 암호화(Quantum-Resistant Cryptography)와 PQC(Post-Quantum Cryptography)는 양자 컴퓨터의 발전으로 기존 암호 체계가 무력화될 가능성에 대응하기 위해 고안된 암호 기술 및 연구 분야를 의미합니다.

두 용어는 종종 혼용되며, 양자 컴퓨터 이후의 환경에서 안전성을 제공하는 암호 시스템을 지칭합니다.

 

참조, 현재 우리가 사용하는 대부분의 암호 시스템은 소인수분해나 이산로그 문제와 같은 수학적 난제를 기반으로 합니다.

Post-Quantum Cryptography

양자 내성 암호화 (Quantum-Resistant Cryptography)

양자 컴퓨터의 계산 능력에 의해 기존 암호화 방식(예: RSA, ECC, DH 등)이 무력화되지 않도록 설계된 암호화 방식입니다.

◆ 양자 내성 암호화의 특징

주로 특정 암호 알고리즘의 안전성에 초점을 맞춥니다.

기술적 측면에서 강조되며, 양자 컴퓨터 공격에 내성을 가지는 알고리즘 자체를 지칭하는 경우가 많습니다.

● Shor 알고리즘(양자 알고리즘)을 이용한 소인수분해 및 이산 로그 문제를 해결할 수 없는 수학적 기반에 의존합니다.

● 기존의 디지털 환경(예: 인터넷 프로토콜, 네트워크, 하드웨어 등)에서 구현 가능한 방식으로 설계됩니다.

예시 : 격자 기반 암호화, 코드 기반 암호화, 다변수 다항식 기반 암호화, 해시 기반 서명, 동형 암호화 등.

양자 내성 암호화

PQC (Post-Quantum Cryptography)

양자 컴퓨터가 널리 사용되기 전과 후에도 안전하게 사용할 수 있는 암호화 알고리즘을 연구하고 개발하는 분야입니다.

양자 컴퓨터의 위협뿐만 아니라 고전적인(비양자) 공격에도 견딜 수 있도록 설계됩니다.

포괄적인 학문적 접근을 의미하며, 알고리즘 설계, 구현, 표준화 등을 포함합니다.

◆ 양자 컴퓨터 공격에 안전

● 기존 암호 시스템은 양자 알고리즘(특히 Shor 알고리즘)을 이용하면 단시간에 풀릴 수 있습니다.

● PQC는 양자 컴퓨터로도 효율적으로 해결할 수 없는 새로운 수학적 문제를 기반으로 설계되어, 이러한 공격에도 안전합니다.

PQC 알고리즘 표준화 프로세스

◆ 다양한 수학적 문제 기반

PQC는 다음과 같은 수학적 문제를 활용하여 설계됩니다.

● 격자 기반

Kyber, Dilithium 등이 대표적인 알고리즘으로, 효율성이 높고 다양한 응용 분야에 적용될 수 있습니다.

● 코드 기반

McEliece 등이 대표적인 알고리즘으로, 높은 안전성을 제공하지만, 공개키 크기가 크다는 단점이 있습니다.

● 다변수 다항식 기반

Rainbow 등이 대표적인 알고리즘으로, 소형 기기에서의 구현에 적합하지만, 안전성에 대한 논란이 있습니다.

● 해시 기반

SPHINCS+ 등이 대표적인 알고리즘으로, 디지털 서명에 주로 사용됩니다.

◆ PQC 특징

● 양자 내성 암호화와 개념적으로 동일하나, 이 용어는 양자 시대 이후에도 안전한 암호 체계 구축이라는 더 넓은 관점에서 사용됩니다.

● 암호 알고리즘 설계뿐만 아니라 표준화, 실용적 구현, 성능 최적화, 상호운용성 확보를 포함합니다.

양자 내성 암호화 및 PQC 주요 차이점

◆ 포괄성

PQC는 학문적/표준화적 접근을 포함하는 넓은 개념입니다.

양자 내성 암호화는 기술적 안전성에 초점을 둔 구체적 개념입니다.

◆ 맥락의 차이

PQC는 양자 컴퓨터의 위협 이전과 이후 환경 모두에서 안전한 암호 시스템을 연구 합니다.

양자 내성 암호화는 주로 양자 컴퓨터의 공격을 방어하는 기술적 설계에 초점을 두고 있습니다.

◆ 용어 사용

"PQC"는 학술, 표준화, 연구 분야를 논의할 때 더 많이 사용 합니다.

"양자 내성 암호화"는 구체적인 알고리즘이나 기술을 언급할 때 주로 사용 합니다.

양자 컴퓨터에 대한 암호화 시스템

두 용어는 사실상 같은 맥락에서 사용될 수 있지만, PQC는 더 포괄적인 관점에서 양자 시대의 암호학 전체를 아우르는 반면, 양자 내성 암호화는 기술적으로 양자 공격에 내성을 가지는 암호 알고리즘 자체를 의미합니다.

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