-IBM 156큐빗 양자컴퓨터 활용…대칭키 암호 구조 숨은 주기 복원 실험 수행
-양자 암호분석 도구도 공개…"AI·양자컴퓨팅 융합 연구 지속"

AI 기업 비드래프트(VIDRAFT)가 IBM의 156큐빗 양자컴퓨터를 활용해 대칭키 암호 구조를 대상으로 한 양자 암호분석 실증을 수행했다고 밝혔다.

회사에 따르면 이번 실험은 IBM의 156큐빗 양자컴퓨터 'ibm_kingston'을 활용해 대칭키 암호의 대표 구조인 Even-Mansour와 3라운드 축소 Feistel 구조를 대상으로 진행됐다. 연구는 암호 내부에 존재하는 숨은 주기(period)를 실제 양자 하드웨어에서 복원하는 데 초점을 맞췄다.

비드래프트는 Simon 알고리즘을 적용해 Even-Mansour 구조에서 N=5부터 N=10까지의 숨은 주기를 복원했으며, 3라운드 축소 Feistel 구조에서는 블록 크기 6과 8 환경에서 은닉 주기를 확인했다고 설명했다.

또한 각 실험 인스턴스마다 서로 다른 두 번째 키를 함께 복원하는 자기검증 절차를 적용해 실제 양자컴퓨터 실행 결과를 기반으로 숨은 구조를 검증했다고 덧붙였다.

회사는 공개된 실제 양자 하드웨어를 활용한 유사 실증 사례가 수년간 N≈4 수준에 머물러 있었다는 점을 고려하면 이번 실험이 공개 사례 기준 가장 큰 규모라고 설명했다.

다만 이번 연구는 실제 AES나 금융권에서 사용되는 암호체계를 해독한 것이 아니라는 점도 강조했다. 실험은 실제 DES가 아닌 3라운드 축소 Feistel 구조를 대상으로 수행한 개념증명(Proof of Concept)이며, 양자 오류 정정 없이 잡음 완화 기법을 적용해 진행됐다는 설명이다.

비드래프트는 이번 결과가 양자컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 우수한 성능을 입증했다는 의미는 아니며, 잡음이 존재하는 실제 양자 하드웨어에서 양자 암호공격 알고리즘을 기존보다 큰 규모로 구동했다는 점에 의미가 있다고 밝혔다.

이와 함께 회사는 선형 암호와 블록암호(SPN), Even-Mansour, CBC-MAC, Feistel 구조 등 5개 암호 구조를 대상으로 한 양자 암호분석 도구도 공개했다. 해당 도구는 웹 브라우저 환경에서 각 암호 구조에 적용되는 양자 알고리즘의 동작 원리를 확인할 수 있도록 구현됐다.

김민식 비드래프트 대표는 "양자컴퓨터는 완성되면 신약과 신소재, 보안 등 다양한 과학 난제를 해결하는 핵심 도구가 될 것"이라며 "비드래프트는 AI와 양자컴퓨팅을 결합한 실증 연구를 지속적으로 추진해 나가겠다"고 말했다.

한편 비드래프트는 자체 언어모델 'Darwin' 패밀리와 차세대 AI 아키텍처 'AETHER'를 기반으로 신약·소재·행정 분야 AI를 개발하는 Pre-AGI 스타트업이다. 회사는 이번 연구 결과를 토대로 논문 게재와 외부 검증도 추진할 계획이라고 밝혔다.

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