양자 컴퓨팅과 RSA 암호화에 대한 기록 바로 세우기

이 블로그는 2024년에 처음 게시되었으며 업데이트되었습니다.

양자 컴퓨터가 RSA 암호화를 해독할 수 있을까? 현재로서는 실질적·현실적인 측면에서 볼 때 불가능하다. 양자 컴퓨팅이 공개 키 암호화에 미래의 위협이 될 수는 있지만, 오늘날의 양자 컴퓨터가 현대적인 RSA 암호화를 해독할 수 있다는 주장은 중요한 맥락을 고려해야 한다.

먼저, RSA 암호화는 RSA Security의 제품이 아니라 공개 암호화 표준이라는 점을 분명히 하는 것이 중요합니다. 이 알고리즘은 당사의 창립자들과 관련이 있으며 회사명과 같은 이름을 가지고 있지만, 이는 공개 표준입니다 (FIPS 186-5)의 소유 또는 계열사가 아니며 RSA Security와 관련이 없습니다.

RSA 암호화는 웹 전반의 디지털 통신 보안을 강화하는 데 기여하기 때문에, 양자 위협에 대한 철저한 대비가 필요합니다. 하지만 보안 책임자들은 자격 증명 도용, 취약한 다단계 인증(MFA) 체계, 사회공학 공격, 관리되지 않는 접근 권한, 그리고 AI가 야기하는 점점 커지는 위협 등 현재의 위험 요소들에도 계속해서 주의를 기울여야 합니다.

RSA 암호화는 디지털 통신의 보안을 강화하는 데 사용되는 공개 키 암호화 방식입니다. RSA는 1977년에 이 알고리즘을 제안한 세 명의 연구자인 리베스트(Rivest), 샤미르(Shamir), 애들먼(Adleman)의 이니셜을 딴 것입니다.

RSA 알고리즘은 공개 키를 사용하여 정보를 암호화하거나 디지털 서명을 검증하고, 개인 키를 사용하여 정보를 복호화하거나 해당 서명을 생성합니다. 이 모델을 통해 두 시스템은 사전에 비밀 키를 공유하지 않고도 상호 신뢰를 구축할 수 있습니다.

따라서 RSA 암호화는 안전한 웹 연결, 디지털 인증서, 인증 프로토콜, 소프트웨어 서명 및 신뢰할 수 있는 통신에 의존하는 기타 사이버 보안 기능에 있어 중요한 역할을 합니다.

양자 컴퓨터는 결국 RSA 암호화를 비롯한 널리 사용되는 일부 공개 키 암호화 시스템을 위협할 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 오늘날의 양자 컴퓨터가 실제 사이버 보안 환경에서 현대적인 RSA 암호화를 해독할 수 있다는 뜻은 아니다.

최근 제기된 많은 우려의 배경에는 2024년 5월 상하이대학교 연구진이 발표한 논문이 있는데, 이 논문은 양자 및 고전 알고리즘과 기법을 혁신적으로 결합하여 최대 50비트 길이의 정수를 인수분해하는 방법을 제시하고 있다. RSA 암호화는 부분적으로 큰 소수를 인수분해하는 데 따르는 계산상의 난이도에 기반을 두고 있기 때문에, 일부에서는 이러한 기법들이 확장되어 결국 해당 알고리즘을 해독할 수 있게 될 것이라고 추측하고 있다.

이 사건에 대해 초기에 과장된 보도가 이어진 후, 몇몇 언론사가 사실을 바로잡았다. Forbes, 에서 크레이그 스미스는 상하이 대학교가 설명한 프로세스는 "현재의 암호화 표준을 쓸모없게 만드는 패러다임 전환의 돌파구라기보다는 점진적인 단계를 의미한다"고 썼습니다. In 퀀텀 인사이더매트 스웨이인은 이 프로세스가 "기술적 이정표는 되지만, 오늘날 군사 및 금융 시스템에서 일반적으로 사용되는 고도로 안전한 암호화 알고리즘을 해독하는 것과는 거리가 멀다"고 지적했습니다.

이러한 구분은 중요합니다. 연구의 진전은 중요하지만, 학문적 맥락에서 작은 정수를 인수분해하는 것과 실제 시스템에서 사용되는 2048비트 RSA 암호화를 해독하는 것은 전혀 다른 문제입니다.

앞서 설명한 주장들의 문제점은, 50비트 정수를 인수분해하는 것과 현대적인 RSA 알고리즘 구현에서 사용되는 2048비트 암호화를 해독하는 것 사이에는 천지 차이가 있다는 점입니다. 하지만 단지 얼마나 멀리 는 암호화 강도가 증가하기 때문에 인간의 두뇌가 파악하기 어렵습니다. 기하급수적으로 키 길이와 함께.

이해를 돕기 위해 세 자리 자물쇠가 있고 1,000가지 조합이 가능한 여행 가방을 상상해 보세요. 다이얼을 하나만 더 추가하면 복잡성이 증가합니다. 10배 10,000개까지 조합할 수 있습니다. 이제 2,048개의 다이얼이 있는 여행 가방을 상상해 보세요. 이진 비트를 사용하더라도 그 수가 너무 커서 이 백서에서 설명한 방법으로 해결책을 찾는 데는 우리 우주의 몇 배나 되는 시간이 걸릴 것입니다. 위협 행위자의 마감 시간은 더 짧은 경향이 있습니다.

이러한 기하급수적인 증가세 때문에 2048비트 암호화를 50비트 소인수분해 시연과 직접 비교할 수는 없습니다. 이 연구는 양자 및 고전적 기법이 발전하고 있음을 보여줄 수는 있지만, 현재의 RSA 암호화가 해독되었다는 것을 보여주는 것은 아닙니다.

이 분야는 꾸준한 발전을 거듭하고 있지만, 양자 컴퓨팅은 여전히 중대한 공학적 한계로 인해 제약을 받고 있으며, 이 기술이 실용화되기까지는 수많은 난관들이 남아 있다는 점을 유의해야 한다. 연구진에 따르면, 2048비트 RSA 키 하나를 해독하려면 수백만 개의 물리적 큐비트를 갖춘 대규모 내결함성 양자 컴퓨터가 필요할 것으로 추정된다. 현재의 양자 시스템은 이러한 수준의 실질적인 암호 처리 능력에는 아직 한참 미치지 못한다. 

또한, 상하이대학교 연구진이 발표한 최신 연구 방법에는 양자...의 결합이 포함되어 있으며 및 고전적인 컴퓨팅 기술을 사용합니다. 기존 기술에 대한 이러한 의존성이 제거되지 않는 한, 이 방법은 2048비트로 확장되기 훨씬 전에 물리적 한계에 도달할 것입니다.

보안 담당자들에게 있어 여기서 얻을 수 있는 교훈은 분명합니다. 양자 컴퓨팅에 대비해 계획을 세울 필요는 있지만, 이를 당장 닥친 위기로 간주해서는 안 됩니다. 현재 사용 가능한 양자 컴퓨터는 실제 환경에서 2048비트 RSA 암호화를 해독하는 데 필요한 실질적인 암호 해독 능력을 갖추고 있지 않습니다.

양자 컴퓨팅이 당장 위협이 되지는 않을지 모르지만, 기업들은 이를 간과해서는 안 됩니다. 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 포스트 양자 암호화 표준을 마련하기 위한 전략을 대중에게 처음으로 제안한 바 있습니다. 2016 그리고 2024년에 최초의 양자 저항 암호화 표준 3건을 확정했습니다: FIPS 203, FIPS 204, 및 FIPS 205. NIST는 또한 FIPS 206을 비롯한 추가적인 양자 저항 표준에 대한 작업을 계속하고 있다.

이것이 바로 조직이 따라야 할 올바른 모델입니다. 양자 컴퓨팅을 당면한 위기로 간주하지 말고, 신중하게 대비해야 합니다. 보안 팀은 NIST 지침을 주시하고, 자사 환경 내에서 양자 공격에 취약한 암호화 기술이 어디에 존재하는지 파악하며, 향후 양자 저항형 암호화 기술로의 전환을 위한 계획을 수립해야 합니다.

한편, NIST는 2048비트 RSA 키가 적어도 2030년까지는 충분한 보안 수준을 유지할 것이라고 밝혔습니다. 각 기관은 암호화의 보안을 유지하기 위해 키 길이와 키 교체에 관한 모범 사례를 계속 준수해야 합니다.

그 외에도 RSA 알고리즘은 키 길이를 늘리는 방식을 통해 이미 내장된 해결책을 제공하고 있습니다. 현재 2048비트 키가 일반적으로 사용되고 있지만, 필요에 따라 최신 웹 브라우저들은 더 긴 4096비트 키도 이미 지원하고 있습니다.

대부분의 조직에게 있어 실질적으로 취해야 할 다음 단계는 분명합니다:

• 애플리케이션, 인프라, 클라우드 서비스, 인증서 및 타사 시스템 전반에 걸쳐 공개 키 암호화가 사용되는 자산을 파악하십시오.
• NIST의 양자 저항 암호화 표준 및 공급업체의 전환 지침을 확인하십시오.
• 강력한 키 관리, 키 교체 및 인증서 수명 주기 관리 관행을 유지하십시오.
• 명확한 위험 모델 없이 검증되지 않은 암호화 관련 변경 사항을 성급하게 도입하지 마십시오.
• 현재 진행 중인 위험, 특히 신원 기반 공격을 줄여주는 보안 통제 조치를 우선적으로 시행하십시오.

양자 컴퓨팅은 장기적인 관심을 기울여야 할 분야이지만, 대부분의 조직은 신원 기반 공격으로 인해 더 시급한 사이버 보안 위험에 직면해 있습니다. 사이버 범죄자들은 사용자를 해킹하거나, 취약한 통제 체계를 우회하거나, 관리되지 않는 접근 권한을 악용하는 데 양자 컴퓨터가 필요하지 않습니다.

의료 서비스 변경 는 도난당한 자격 증명으로 인해 일부 계정에 MFA가 활성화되어 있지 않았습니다. 흩어진 거미 는 랜섬웨어 공격을 시작하기 위해 IT 헬프 데스크 직원을 설득하여 MFA 자격 증명을 비활성화하거나 재설정하도록 했습니다. 그리고 식민지 파이프라인 고아가 된 VPN 계정으로 인해 부분적으로 침해당했습니다.

양자 컴퓨팅에는 막대한 자금과 리소스가 필요합니다. 하지만 이번 데이터 유출 사건은 그렇지 않았습니다. 대신 소셜 엔지니어링, 비밀번호 기반 인증, 누가 어떤 정보에 액세스할 수 있는지 추적하지 않는 조직과 같은 고전적인 익스플로잇에 의존했습니다. 이러한 위험은 양자 컴퓨팅이 아니라 조직의 주의와 조치가 필요한 위험입니다.

바로 그 때문에 신원 보안은 기업 사이버 보안의 핵심으로 남아 있습니다. 강력한 MFA, 비밀번호 없는 인증, 액세스 거버넌스, 라이프사이클 제어, 제로 트러스트 IAM은 조직이 공격자들이 현재 적극적으로 악용하고 있는 위험을 줄이는 데 도움을 줍니다.

암호화는 디지털 신뢰를 보호하는 데 도움이 됩니다. 신원 보안은 누가, 어떤 조건 하에서 접근 권한을 얻는지, 그리고 그 접근 권한이 시간이 지나도 여전히 적절한지 여부를 판단하는 데 도움이 됩니다. 조직에는 이 두 가지 모두 필요하지만, 오늘날 많은 공격자들이 신원 보안 분야에서 성공을 거두고 있습니다.

양자 컴퓨팅은 결국 조직이 암호화된 통신, 디지털 서명 및 기타 암호화 시스템을 보호하는 방식을 변화시킬 수 있습니다. 그렇기 때문에 보안 책임자들은 양자 저항 암호화 표준을 준수하고, 장기적인 전환을 위한 계획을 수립하기 시작해야 합니다.

하지만 헛된 걱정을 할 필요는 없습니다. RSA 암호화는 현재의 양자 컴퓨터로는 해독되지 않았으며, 가장 시급한 사이버 보안 위험은 이미 우리 곁에 있습니다. 조직은 양자 보안 위험에 대비하는 동시에, 사용자, 애플리케이션, 데이터 및 핵심 시스템을 보호하는 신원 관리 체계를 지금부터 강화해야 합니다.

RSA ID Plus 조직이 MFA를 통해 보안 액세스를 강화할 수 있도록 지원하며, 비밀번호 없는 인증, 그리고 클라우드, 하이브리드 및 온프레미스 환경에 걸쳐 탄력적인 인증 기능을 제공하며, 또한 RSA ID Plus 소버린 배포 이를 통해 프라이빗 클라우드, 온프레미스 및 에어갭 환경에 걸쳐 포괄적인 신원 및 접근 관리 기능을 통합할 수 있습니다. 이러한 RSA 솔루션을 살펴보시고, 더욱 강력한 신원 제어 기능이 오늘날 공격자들이 악용하고 있는 위험을 어떻게 줄이는 데 도움이 되는지 확인해 보십시오.