[When] 언제 양자 컴퓨터는 현대 암호를 깨뜨리나
지금 이 순간에도 누군가 암호화된 데이터를 모으고 있을지 모릅니다. 열쇠가 생기는 날, 그 데이터는 한꺼번에 열립니다.
핵심 요약
- 큐데이: 양자 컴퓨터가 현대 암호를 깨는 날
- 필요 큐비트 추정, 6년 새 약 20분의 1로
- 전문가 10년 내 확률 평균 28~49%
- 미국 표준 초안: 2035년 이후 현 공개키 금지
큐데이란 무엇인가
인터넷 보안은 몇 가지 수학 난제 위에 서 있습니다. 은행 로그인, 카드 결제, 메신저 대화가 모두 여기에 기댑니다.
대표 선수는 RSA와 타원곡선 암호입니다. RSA는 아주 큰 수를 두 소수로 쪼개기 어렵다는 사실을 이용합니다.
지금의 슈퍼컴퓨터로는 수십억 년이 걸릴 만큼 어려운 문제입니다. 그래서 수십 년 동안 안전한 자물쇠로 쓰였습니다.
1994년 수학자 피터 쇼어는 충분히 큰 양자 컴퓨터라면 이 문제를 빠르게 풀 수 있음을 보였습니다. 그런 기계가 등장하는 날을 큐데이(Q-Day)라고 부릅니다.
다행히 모든 암호가 위험한 것은 아닙니다. 파일을 잠그는 AES 같은 대칭키 암호는 키를 늘리면 버틸 것으로 평가됩니다.
진짜 문제는 처음 만나는 상대와 키를 주고받는 공개키 암호입니다. 인터넷 연결의 첫 악수가 흔들리는 셈입니다.
왜 아직 깨지지 않았나
큐비트는 놀라울 만큼 예민합니다. 작은 열, 미세한 진동, 전자기 잡음만으로도 계산이 틀어집니다.
구글 칩 같은 초전도 방식은 절대영도에 가까운 냉동기 속에서 작동합니다.
그래서 여러 물리 큐비트를 묶어 오류에 강한 논리 큐비트 하나를 만듭니다. 이것을 양자 오류 정정이라고 합니다.
오랫동안 큐비트를 늘리면 오류도 함께 늘었습니다. 2024년 12월 구글은 105큐비트 윌로우 칩으로 이 흐름을 처음 뒤집었다고 발표했습니다.
단위를 키울수록 오류율이 오히려 내려갔고, 결과는 학술지 네이처에 실렸습니다.
| 구분 | 규모 |
|---|---|
| 현재 선두 칩 | 수백~천여 큐비트 |
| RSA-2048 해독 추정 | 100만 개 미만 |
| 타원곡선 해독 추정 | 50만 개 미만 |
아직 간극은 큽니다. 문제는 그 간극이 좁아지는 속도입니다.
무너지는 큐비트 장벽
2019년 추정은 RSA-2048 해독에 잡음 섞인 물리 큐비트 약 2천만 개와 8시간이 필요하다는 것이었습니다. 당시 기준으로는 아득한 숫자였습니다.
2025년 5월 구글의 크레이그 기드니는 이를 100만 개 미만, 일주일 미만으로 낮췄습니다. 6년 만에 약 20분의 1입니다.
같은 해 프랑스 연구진은 필요한 논리 큐비트를 약 1,730개로 줄인 알고리즘을 발표했습니다.
2026년 3월 31일에는 구글 양자 AI가 타원곡선 암호에 대한 백서를 냈습니다. 큐비트 50만 개 미만으로 몇 분 만에 풀 수 있다는 추정입니다.
타원곡선 암호는 비트코인을 비롯한 암호화폐와 많은 보안 시스템의 기반입니다. 비트코인 블록 하나가 쌓이는 평균 시간이 약 10분이라 업계가 긴장했습니다.
구글은 공격 회로 대신 영지식 증명을 공개해, 설계도를 넘기지 않고도 주장을 검증할 수 있게 했다.
이 수치들은 모두 추정입니다. 실제 기계가 만들어졌다는 뜻은 아니며, 지금보다 훨씬 낮은 오류율을 전제로 합니다.
그래서 큐데이는 언제인가
정확한 날짜를 아는 사람은 없습니다. 다만 참고할 숫자는 있습니다.
캐나다 글로벌 리스크 연구소는 2019년부터 매년 같은 질문을 던집니다. RSA-2048을 하루 안에 깨는 기계는 언제 나올까요?
2026년 3월 보고서에는 전문가 26명이 답했습니다. 10년 안에 나올 확률 평균은 28~49%로 역대 최고였습니다.
| 기간 | 응답 |
|---|---|
| 10년 | 평균 28~49% |
| 15년 | 69%가 50% 이상 |
| 20년 | 92%가 50% 이상 |
물론 26명의 의견이 미래를 보장하지는 않습니다.
더 큰 걱정은 지금 수집, 나중 해독입니다. 오늘 훔친 암호문이 큐데이에 한꺼번에 열릴 수 있습니다.
의료 기록이나 국가 기밀처럼 오래 지켜야 할 정보라면 이미 위험할 수 있습니다.
보존 기간 + 전환 기간
> 큐데이까지 남은 시간 = 위험워털루 대학의 미셸 모스카 교수가 제안한 모스카 부등식입니다. 보험은 사고 날짜를 몰라도 미리 드는 법입니다.
같은 보고서에서 다수의 전문가는 비공개 연구가 시간표를 2년 이상 앞당길 수 있다고 봤습니다.
자물쇠는 이미 바뀌는 중
미국 국립표준기술연구소는 2016년부터 새 암호를 공모했습니다. 2024년 8월 13일, 첫 양자 내성 암호 표준 3종이 확정됐습니다.
- ML-KEM: 키 교환용 표준
- ML-DSA: 디지털 서명용 표준
- SLH-DSA: 해시 기반 서명 표준
- HQC: 2025년 3월 선정된 예비안
이 암호들은 소인수분해 대신 격자, 해시 같은 다른 수학 문제에 기댑니다.
연구소 초안은 현 공개키 암호를 2030년 이후 단계적으로 줄이고 2035년 이후 금지하는 안을 담았습니다.
구글은 2029년, 유럽연합은 핵심 기반 시설 2030년 말, 캐나다 정부는 2031년 말을 전환 시한으로 잡았습니다.
주요 웹 브라우저와 일부 메신저는 이미 양자 내성 키 교환을 쓰고 있습니다. 가장 어려운 곳은 오래된 금융·공공 시스템입니다.
어디에 어떤 암호가 쓰이는지 목록을 만드는 일부터가 큰 숙제입니다. 암호화폐 업계에도 지갑 주소 재사용을 피하라는 권고가 나왔습니다.
질문은 이제 '언제 깨지나'에서 '언제 바꾸나'로 옮겨 갔습니다.
이 글은 특정 자산의 투자 권유가 아니며, 투자 판단은 본인 책임입니다. 수치는 발표 시점의 추정·전망입니다.
출처: NIST, Google Quantum AI, Nature, arXiv(Gidney 2025), Global Risk Institute