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Alice & Bob, RSA-2048 해독에 2.2만 큐비트면 된다고 추정

프랑스 Alice & Bob은 RSA-2048 해독에 수백만 개가 아닌 물리 큐비트 약 22,593개와 3.14일이면 된다고 추정했습니다. 단 전제 조건이 많습니다.

A superconducting quantum computer chip inside a cryogenic cooling system, illustrating research on breaking RSA encryption.
이미지: CHIP Polska - Technologie mamy we krwi!

RSA-2048을 깨려면 양자컴퓨터에 큐비트가 얼마나 필요할까요. 프랑스 Alice & Bob은 물리 큐비트 약 22,593개와 계산 시간 3.14일이라는 추정치를 내놨습니다. 기존 추정보다 크게 낮지만, 깔린 전제는 까다롭습니다.

RSA-2048의 안전성은 617자리 숫자를 두 소수로 분해하는 어려움에 기대고 있습니다. 곱하기는 쉬워도 인수를 모른 채 거꾸로 푸는 일은 기존 컴퓨터에는 사실상 불가능합니다. 디지털 서명과 인증의 일부가 이 원리를 씁니다.

2,000만 개에서 2.3만 개로, 무엇이 달라졌나

쇼어 알고리즘은 1994년부터 알려져 있습니다. 이제 관건은 공격에 쓸 기계가 얼마나 크고 안정적이어야 하느냐입니다. 2019년 추정은 물리 큐비트 약 2,000만 개였고, 2025년 Google의 Craig Gidney는 100만 개 미만으로 낮췄습니다.

하드웨어가 천 배 가까이 좋아진 것은 아닙니다. 전제와 구조가 다른 모델을 비교한 수치입니다. 핵심은 '고양이 큐비트'(cat qubits)로, 초전도 공진기 안 전자기장의 중첩 상태를 이용합니다. 특정 유형의 오류를 크게 줄여 오류 정정에 필요한 추가 큐비트가 줄어듭니다. LDPC-cat 코드와 알고리즘 개선도 한몫합니다.

10대에 나눈 61만 530개 큐비트 시나리오에서는 약 75분에 분해가 가능하다고 합니다.

이 추정에는 어떤 한계가 있나

2.3만 개 구성도 현재 장비로 이룬 성과가 아니라 계획입니다. 특정 오류가 큐비트당 평균 100년에 한 번 나는 극히 낮은 수준을 가정했고, 한 시간에 한 번이면 약 4만 5,000개가 필요합니다. 연산 속도, 제어, 냉각 같은 조건도 남아 있습니다. 동료 평가를 거치지 않은 이론 분석이며, 회사 입장에서는 자사 방식을 알리고 싶은 이해관계도 있습니다.

은행 암호화가 위험해지나

RSA-2048이 은행 암호화 전체는 아닙니다. 현대 연결은 AES 같은 대칭 암호와 타원곡선 기반 키 교환도 씁니다. RSA가 깨져도 계좌가 자동으로 열리지는 않습니다. 다만 쇼어 알고리즘은 타원곡선 암호도 위협합니다.

대비책은 이미 있습니다. 미국 NIST는 2024년 비밀 공유용 ML-KEM과 디지털 서명용 ML-DSA 등 양자내성암호 표준을 승인했습니다. 양자컴퓨터는 필요 없지만 시스템 업데이트와 구형 방식 폐기가 필요해, 복잡한 금융 인프라에서는 수년이 걸릴 수 있습니다.

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태그:alice & bobquantum computingrsa-2048shor's algorithmpost-quantum cryptographycat qubits

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