양자컴퓨터 시대를 대비하는 양자내성암호(PQC). NIST 표준화와 HNDL 위협을 중심으로 변화의 흐름을 정리합니다.

디지털 사회의 핵심 인프라는 오랫동안 공개키 암호를 기반으로 설계됐습니다. RSA와 ECC로 대표되는 이 암호 체계는 전자정부와 금융 거래, 각종 인증 시스템 전반에 적용되며 오늘의 디지털 신뢰를 떠받쳐 왔습니다. 그러나 계산 능력이 급격히 발전하는 환경에서는, 그동안 안정적이라고 여겨졌던 이 구조 자체가 장기적인 리스크로 작용할 수 있다는 지적이 나오고 있습니다.

특히 양자컴퓨터의 등장은 기존 암호가 전제로 삼아온 ‘계산적으로 풀기 어렵다’라는 가정을 근본부터 흔들고 있습니다. 지금 이 순간에도 안전하다고 평가되는 암호화 데이터가 미래 기술 앞에서는 전혀 다른 의미를 갖게 될 수 있다는 점입니다. 이제 문제는 ‘가능성’이 아니라 ‘대비 시점’입니다. 이러한 변화 속에서 양자내성암호(PQC)는 차세대 보안을 논할 때 빠질 수 없는 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다.

양자내성암호(PQC)란 무엇인가?

양자내성암호(PQC)는 양자컴퓨터 환경에서도 해독이 극도로 어려운 수학적 구조를 기반으로 설계된 암호 알고리즘을 의미합니다. 흔히 양자키분배(QKD)와 혼동되지만 두 기술의 출발점은 다릅니다. 양자키분배(QKD)는 양자역학 기반의 물리적 통신 방식으로 전용 장비와 인프라를 요구했지만 양자내성암호(PQC)는 기존 IT 환경에서 구현할 수 있는 소프트웨어 중심의 암호 기술입니다.

이 차이는 적용 방식에서 분명한 차이를 만듭니다. 네트워크 구조나 장비를 전면 교체하지 않더라도 현재 운영 중인 시스템 위에 비교적 유연하게 적용할 수 있기 때문입니다. 그래서 양자내성암호(PQC)는 ‘언젠가 도입할 기술’이 아니라, 지금부터 준비할 수 있는 현실적인 암호 전환 수단으로 평가받고 있습니다.

왜 기존 공개키 암호는 양자 시대에 취약한가 

1. 쇼어 알고리즘이 기존 암호 미치는 영향

현재 전 세계 금융과 인증 시스템을 지탱하는 RSA 암호는 거대한 수의 소인수분해가 어렵다는 전제 위에 설계돼 있습니다. 고전적인 컴퓨팅 환경에서는 이 계산에 막대한 시간이 소요되기 때문에 현실적인 공격은 불가능하다고 여겨져 왔습니다.

하지만 양자컴퓨터 환경에서는 전제가 달라집니다. 양자컴퓨터의 쇼어 알고리즘(Shor’s Algorithm)은 이러한 수학적 문제를 기존 방식과 비교할 수 없을 정도로 빠르게 해결할 가능성을 제시합니다. 이에 따라 RSA와 ECC를 포함한 공개키 암호 전반에 대한 재검토가 본격화되고 있습니다.

양자내성암호는 이러한 문제의식에서 출발합니다. 격자 기반, 코드 기반 등 양자컴퓨터로도 효율적인 해법을 찾기 어려운 수학 문제를 암호화에 적용함으로써, 암호 체계의 기본 전제를 다시 세우는 접근입니다.

2. 현실로 다가온 위협, HNDL 공격의 실체

“아직 양자컴퓨터가 상용화되지 않았는데, 왜 지금부터 준비해야 할까?”

보안 전문가들이 이 질문에 가장 먼저 언급하는 개념이 바로 HNDL(Harvest Now, Decrypt Later)입니다.

HNDL은 현재 시점에서는 해독이 어렵더라도, 암호화된 데이터를 대량으로 수집해 장기간 저장해 두었다가 미래의 기술로 해독하는 전략입니다. 정부 기밀, 외교 문서, 금융 데이터, 기업의 핵심 지식재산이 주요 표적이 됩니다. 중요한 점은 암호가 뚫리는 시점이 아니라, 데이터가 수집되는 시점은 이미 ‘지금’이라는 사실입니다. 시간이 흘러 양자 기술이 성숙하는 순간, 이 데이터들은 한꺼번에 위험 자산으로 전환될 수 있습니다. 이 때문에 HNDL은 이론적인 가능성이 아닌 이미 진행 중인 현실적인 위협 시나리오로 평가받고 있습니다. (출처: 조선일보 – “일단 지금 털고 암호는 나중에 푼다”… 양자 시대 ‘해킹 시한폭탄’ 대비해야)

3. 미국 NIST 양자내성암호(PQC) 표준화 현황

이러한 변화의 중심에서 글로벌 보안 기준을 정렬하고 있는 기관이 미국 국립표준기술연구소(NIST)입니다. NIST는 2016년부터 양자내성암호 알고리즘 공모를 진행해 왔으며, 2024년 키 암호화 및 디지털 서명 분야에서 3종의 알고리즘을 공식 표준으로 제정했습니다.

• 현재: 3종 PQC 알고리즘 표준 제정 완료 및 즉시 사용 가능
• 단기: FALCON 기반 디지털 서명 표준 추가 예정
• 중기: 2025년 HQC 후보군 확장, 2027년 다섯 번째 표준 제정 목표

표준화는 기술 경쟁의 종착점이 아니라 이제 실제 환경에 적용하라는 신호에 가깝습니다. 글로벌 기업과 기관들은 이 기준을 중심으로 암호 체계를 점진적으로 재정렬하고 있습니다. (출처: 보안뉴스 – 美 NIST, PQC 新표준 선정)

양자내성암호 도입 전망: 금융·공공 분야를 중심으로

1. 금융 

금융 분야는 양자내성암호 도입 논의가 가장 먼저 그리고 가장 빠르게 진행될 가능성이 큽니다. 금융 데이터는 단기간 보호로 충분한 정보가 아니라 수년에서 수십 년에 이르는 장기적인 기밀성과 무결성을 동시에 요구하기 때문입니다. 계좌 정보와 거래 기록, 결제 데이터는 시간이 지나도 가치가 사라지지 않으며 한 번 유출될 경우 회복이 어렵습니다.

특히 결제 인프라와 인증 시스템은 금융 서비스 전반의 신뢰를 떠받치는 핵심 요소입니다. 여기에 더해 CBDC와 토큰화 자산 등 새로운 금융 환경이 본격화될수록 암호 체계의 안전성은 개별 서비스의 문제가 아니라 금융 시스템 전체의 안정성과 직결되는 사안으로 확장됩니다. 이 때문에 금융권에서는 양자 위협을 ‘먼 미래의 리스크’가 아니라 지금 설계 단계에서부터 반영해야 할 전제 조건으로 인식하는 흐름이 점차 뚜렷해지고 있습니다. (출처: GL RESARCH-사이버보안 산업 리포트)

2. 공공·국방

공공·국방 분야 역시 암호 체계 전환 논의에서 예외일 수 없습니다. 전자정부 시스템, 전자서명 인프라, 지휘통제망, 위성통신 등 국가 기반 인프라는 한 번 구축되면 수년에서 수십 년간 운영되는 특성이 있습니다. 이처럼 장기 운영을 전제로 하는 시스템일수록 미래 환경 변화에 대한 대비가 초기 설계 단계부터 고려돼야 합니다.

특히 국가 기밀과 행정 데이터는 시간이 지나도 보호 가치가 유지되는 정보에 해당합니다. 지금은 안전하다고 판단되는 암호 체계가 향후 무력화될 경우, 과거에 생성·저장된 데이터까지 동시에 위험에 노출될 수 있습니다. 이러한 특성 때문에 공공·국방 분야에서는 양자내성암호를 새로운 기술 도입이 아닌 국가 신뢰성과 직결된 보안 기반 강화의 문제로 바라보는 시각이 점차 확대되고 있습니다. (출처: GL RESARCH-사이버보안 산업 리포트)

드림시큐리티의 양자내성암호(PQC) 적용 전략

양자컴퓨팅 시대를 대비한 암호 체계 전환은 이미 글로벌 보안 환경에서 중요한 과제로 자리 잡고 있습니다. 드림시큐리티는 이러한 흐름이 본격화되기 이전부터 양자 이후 환경을 고려한 암호 기술 준비를 선제적으로 진행해 왔습니다.

미국 NIST와 국내 KPQC 표준 흐름을 기반으로 양자내성암호를 조기에 구현하고 이를 자사 보안 솔루션 전반에 적용해 온 것이 대표적인 사례입니다. 현재 드림시큐리티의 주요 제품에는 양자내성암호(PQC) 기술이 선제적으로 탑재돼 있으며 금융·공공·기업 환경에서 기존 시스템을 유지한 채 양자 공격까지 대비할 수 있는 보안 체계를 제공합니다. 표준이 방향을 제시했다면 드림시큐리티는 이미 현장에서 적용할 수 있는 방식으로 그 답을 준비해 왔습니다.

FAQ

Q1. 양자내성암호(PQC)를 도입하면 기존 시스템을 모두 교체해야 하나요?

A. 아닙니다. PQC는 소프트웨어 기반 암호 기술로 기존 IT 인프라를 유지한 상태에서 알고리즘 확장 또는 전환 방식으로 적용할 수 있습니다. 즉, 시스템을 전면 교체하지 않고도 보안 수준을 단계적으로 강화할 수 있습니다.

Q2. 기존 RSA/ECC와 양자내성암호(PQC)를 동시에 적용할 수 있나요?

A. 가능합니다. NIST와 국내 KPQC에서도 기존 RSA·ECC와 PQC를 병행 적용하는 ‘하이브리드 방식’을 권장하고 있습니다. 이 방식은 현재의 인증·통신 구조를 유지하면서 PQC를 안전하게 추가할 수 있다는 장점이 있습니다. 드림시큐리티는 NIST·KPQC 기반 PQC를 구현해 금융, 공공, 기업 등 다양한 환경에서 하이브리드 전환 전략을 현실적으로 적용하고 있습니다.

Q3. 양자내성암호(PQC) 전환 시 비용 부담은 어느 정도인가요?

A. 많은 보안 담당자들이 비용과 운영 리스크를 우려하지만 PQC 전환은 기존 환경을 전면 교체하는 방식이 아니라 현재 시스템 위에 확장 적용하는 구조이기 때문에 생각보다 부담이 크지 않은 경우가 많습니다. 드림시큐리티는 금융·공공·기업 환경에서 축적한 경험을 바탕으로 필요한 영역부터 단계적으로 PQC를 적용할 수 있도록 지원합니다. 이를 통해 불필요한 비용을 줄이고, 서비스 중단 없이 안정적인 전환이 가능하도록 돕고 있습니다.

결론: 다가온 양자 위협, 암호 전략의 전환이 필요한 시점

양자컴퓨터의 발전은 기존 암호 체계가 전제로 삼아온 보안의 기준을 근본적으로 바꾸고 있습니다. 아직 상용화 이전 단계에 머물러 있지만 HNDL과 같은 위협이 현실화되면서 암호 전환은 더 이상 미룰 수 없는 과제가 되고 있습니다.

이러한 흐름은 정책과 제도에서도 분명히 나타나고 있습니다. 과학기술정보통신부는 2026년도 연구개발사업 종합시행계획을 통해 범국가 양자내성암호(PQC) 전환을 신규 과제로 제시하며, 암호모듈 기술 개발과 함께 알고리즘을 유연하게 전환할 수 있는 암호 민첩성, 암호 기반 사이버 위협 대응을 주요 내용으로 명시했습니다. 이는 양자내성암호가 연구 단계를 넘어 실제 적용을 전제로 한 보안 과제로 진입했음을 보여줍니다.

이러한 변화 속에서 양자내성암호(PQC)는 기존 시스템을 유지하면서도 단계적으로 준비할 수 있는 현실적인 대안으로 자리 잡고 있습니다. 이제 암호 전략은 단순한 기술 검토를 넘어 조직이 미래의 위협에 어떻게 대응할 것인지를 가늠하는 기준이 되고 있습니다.