양자 컴퓨터가 나오면 비트코인은 어떻게 될까?

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양자 컴퓨터가 나오면 비트코인은 끝나는 것이 아닐까 궁금해하는 사람이 많습니다. 젠슨 황 엔비디아 ceo는 양자 컴퓨터가 나오는데 20년은 걸리거라고 이야기했지만 다음날 정정했고, 빌 게이츠는 3-5년 내에 양자 컴퓨터를 사용할 수 있다고 말하기도 했습니다.

 

최근 AI가 칩 설계를 한다는 소식과 AI의 투자규모를 생각하면 양자 컴퓨터의 발전속도는 가속화 될 것이라는 예측이 가능합니다. 모하메드 알람 리서치 애널리스트는 2025년 1월 30-31일 엘살바도르 산살바도르에서 열린 Plan B Summit에서 양자 컴퓨팅과 암호화 알고리즘에 미치는 영향에 대한 기조연설을 한 바 있습니다. 과연 기존 컴퓨터로 10자년이 걸리는 연산을 5분에 끝낸다는 양자 컴퓨터의 출연이 암화화 일고리즘을 가진 비트코인의 종말을 의미하는 것인지 알람의 말을 들어보겠습니다.

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양자컴퓨터란? 업비트

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비트코인과 양자 컴퓨팅의 만남

엘살바도르에서는 비트코인으로 빅맥을 구매할 수 있습니다. 그러나 비트코인의 근본적인 보안 시스템이 양자 컴퓨터로 인해 위협받을 수 있다는 점은 많은 사람들을 우려하게 만들기도 합니다. 양자 컴퓨터는 기존 암호화 알고리즘을 무력화할 가능성 또한 가지고 있기 때문입니다.

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양자 컴퓨터가 비트코인을 위협하는 이유

비트코인은 ECDSA(타원 곡선 디지털 서명 알고리즘)(주1)를 사용하여 개인 키를 보호합니다. 이 알고리즘은 현재의 컴퓨터로는 해독이 불가능하지만, 양자 컴퓨터는 이를 효율적으로 풀 수 있는 능력을 갖출 수 있습니다. 이는 비트코인의 보안을 근본적으로 흔들 수 있는 문제이기도 하지만 걱정하지 않아도 좋을 몇 가지 이유 또한 존재합니다.

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ECDSA, learn me a bitcoin

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걱정할 필요 없는 이유

1. 경제적 자살 행위: 만약 누군가가 ECDSA를 해킹해 주요 지갑을 턴다면, 비트코인의 가치는 폭락할 것입니다. 따라서, 해커에게도 경제적으로 큰 손실을 가져올 행위이기 때문에 일어나지 않을 가능성이 높습니다.
2. 더 큰 타겟 존재: 비트코인의 시장규모는 4.5조 달러 정도이고 금융 시장 전체의 규모는 55조 달러 이상으로, 비트코인보다 훨씬 큰 타겟들이 존재한다고 할 수 있습니다. 따라서, 비트코인보다 위태로운 것은 오히려 기존 금융 시스템일 것입니다.
3. 알고리즘 업그레이드 가능성: 비트코인은 ECDSA 대신 양자 저항 알고리즘(예: Falcon, Crystals-Dilithium)(주2)으로 업그레이드될 수 있으며 이것은 다른 시스템의 보안도 마찬가지입니다.
4. 기밀 유지의 중요성: 만약 양자 컴퓨터가 개발된다면, 정부는 이를 전략적으로 활용할 가능성이 높아 비트코인을 바로 공격하지 않을 것입니다. 핵폭탄이 개발되었을 때, 떨어지기 전엔 세상이 그 존재조차 알지 못했던 것처럼 비트코인을 공격해 기술이 공개되는 것보다 기밀을 유지할 가능성이 높을 것입니다.

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양자 컴퓨터가 비트코인에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 이유

1. 양자 암호 기술로 보안 강화 가능
   • 양자 키 분배(QKD, Quantum Key Distribution) 같은 기술을 이용하면, 절대 해킹할 수 없는 보안 구조를 만들 수도 있습니다.
   • 예를 들어, 양자 내성 블록체인이 개발되면 해킹 위험이 더욱 줄어들 것입니다.
2. 거래 처리 속도 향상
   • 양자 컴퓨터는 매우 빠른 연산이 가능하므로, 비트코인의 트랜잭션 검증 속도를 혁신적으로 향상시킬 수도 있습니다.
   • 채굴 과정에서 해시 값을 찾는 PoW 방식도 양자 컴퓨터를 활용하면 더 효율적으로 개선될 가능성이 있습니다.
3. 새로운 금융 혁신 가능성
   • 양자 기술을 활용한 스마트 컨트랙트가 나오면, 더 안전하고 자동화된 금융 시스템을 만들 수 있습니다.
   • 양자 암호 기술과 블록체인을 결합하면 완전한 익명성 보장, 해킹 불가능한 시스템 구축 같은 혁신이 가능할 수 있습니다.

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앞으로 기대되는 전망

비트코인은 지속적으로 업그레이드되어 양자 저항성을 확보할 것으로 전망됩니다. 양자 기술은 비트코인을 공격하기보다 비트코인의 보안과 거래 처리 속도를 높이는 데 활용될 가능성이 더 높습니다. 양자 암호 기술과 블록체인의 융합으로 새로운 금융 패러다임이 등장할 가능성 또한 존재합니다.

 

따라서, 양자 컴퓨터가 당장 비트코인을 위협할 가능성은 거의 없으며, 오히려 보안과 효율성 측면에서 긍정적인 변화가 기대된다고 할 수 있습니다. 또한, 양자 컴퓨터는 금융 시스템의 효율을 높이는 데 그치지 않고, 의료, 농업 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 잠재력을 가져올 수도 있습니다.

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주1)

ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)는 타원 곡선 암호학(ECC, Elliptic Curve Cryptography)을 기반으로 한 디지털 서명 알고리즘이다. 기존의 DSA(Digital Signature Algorithm)를 타원 곡선을 사용하도록 확장한 형태이다.

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주2)

Falcon과 Crystals-Dilithium은 양자 컴퓨터 공격에도 안전한(Post-Quantum Cryptography, PQC) 디지털 서명 알고리즘이다. 현재의 RSA, ECDSA 같은 기존 알고리즘은 쇼어 알고리즘(Shor’s Algorithm)을 이용한 양자 컴퓨터에 의해 쉽게 깨질 수 있기 때문에, 이를 대체할 새로운 알고리즘으로 부각된다. Falcon은 NTRU 격자(NTRU Lattice)를 기반으로 하며, FFT(Fast Fourier Transform)를 이용해 최적화된 서명을 생성한다. 격자 문제(LWE, SIS 등)가 양자 컴퓨터로도 풀기 어렵다는 점을 활용한 알고리즘이다. Dilithium은 격자 문제(SIS, LWE)를 기반으로 하며, Falcon보다 구조가 단순해서 구현이 쉽고, 안정적이다. Falcon보다 서명 크기는 크지만, 속도와 안정성 면에서 균형이 잘 잡혀 있다.

• 빠른 서명 생성 & 쉬운 구현이 필요하면 Dilithium
• 작은 서명 크기 & 빠른 검증 속도가 필요하면 Falcon

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