SK텔레콤은 3월 18일 오전, 서울시 중구에 위치한 삼화 타워에서 5G 시대 양자암호 통신 기술 발표 기자간담회를 개최했다.

이 날 행사는 SK텔레콤이 양자암호 통신이 만드는 더 안전한 5G를 주제로 양자암호 통신 상용화 현황 및 향후 발전 방향에 대해 발표하기 위해 마련됐으며, Core Eng팀 복재원 리더, ICT 센터 글로벌 표준화 담당 심동희 리더는 등의 관계자가 참석한 가운데 진행됐다.

발표에 나선 Core Eng팀 복재원 리더는 “앞으로는 5G 초시대가 펼쳐지면서 모든 사물과 사람이 네트워크로 연결되는 초연결 세상이 될 것이다. 단말 및 서비스 영역이 확대되고 개인정보, 기업 비밀 등 데이터 수용이 증가함에 따라 5G망에서 보안의 중요성 또한 지속적으로 확대될 것으로 예상된다.”며, “5G 시대에는 자율주행, 금융, 원격의료, 스마트 팩토리 등 초정밀한 네트워크 기술이 중요해지고, 보안에 문제가 생기면 국민의 안전과 생명도 위협이 가해진다. 이에 SK텔레콤은 양자 암호통신 기술을 통해 안전한 통신 인프라 구현에 집중했다.”고 말했다.

▲ SK텔레콤이 5G 시대 양자암호 통신 기술 발표 기자간담회를 개최했다.

▲ Core Eng팀 복재원 리더는 “SK텔레콤은 양자 암호통신 기술을 통해 안전한 통신 인프라 구현에 집중했다.”고 말했다.

양자암호 통신은 ‘양자(Quantum, 더 이상 쪼갤 수 없는 물리량의 최소 단위)’의 특성을 이용해 송신자와 수신자만이 해독할 수 있는 암호키를 만들어 도청을 막는 통신 기술이다. 만약 송신자와 수신자가 아닌 제3자가 암호키 탈취를 시도할 경우 이를 즉각 감지하고 탈취하려는 정보는 변형된다.

현재의 통신암호 체계는 불규칙적으로 보이지만 실제로는 일정한 패턴을 가지고 있는 숫자를 이용한다. 슈퍼컴퓨터보다 데이터 처리 속도가 1억배 빠른 양자 컴퓨터가 본격적으로 등장하면서 기존 암호체계의 사전 예측 가능성이 높아지고 보안의 위험성이 증가하기 때문에 이를 대비하기 위한 보안의 중요성이 커지고 있다.

이에 SK텔레콤은 이달부터 5G 가입 인증자 서버에 ID Quantique(이하 IDQ)사의 양자 난수 생성기(QRNG, Quantum Random Number Generator)를 적용했다. 양자 난수 생성기는 양자의 특성을 이용해 예측이 불가능하고 패턴 분석 자체가 불가능한 무작위 숫자를 만드는 장치로, 통신 네트워크를 통한 해킹의 위험을 원천적으로 봉쇄하며, 핵심 암호키로 활용해 보안을 강화시킨다. 양자 암호 통신 기술을 적용하면 ‘완전 난수’ 기반의 암호 체계가 구축되어 인증키 탈취 및 분석이 불가능해 데이터 유출 등 가입자에 대한 보안성이 향상된다.

가입자 인증 과정은 단말 사용자가 이동통신망에 접속해 모든 음성 및 영상 데이터, SMS 등을 주고받기 전에 정상 가입자로 인증을 받는 최초이자 필수적인 단계다. 만약 인증키 값이 유출되면 고객 정보가 도청이나 해킹 등 범죄에 악용될 수 있어 보안이 무엇보다 중요하다. SK텔레콤은 본격적인 5G 대중화 시대를 앞두고 5G 사용망에 이번 3월 양자암호 기반 인증 서버를 적용했으며, 오는 4월 중에는 LTE망까지 적용을 확대할 예정이다.

또한 SK텔레콤은 오는 4월부터 전국 데이터 트래픽의 핵심 전송 구간인 서울-대전간 총 221km 구간에 물리적 보안 강화를 위해 양자 키 분배(QKD, Quantum Key Distribution) 기술을 연동해 5G와 LTE 데이터 송수신 보안을 강화한다. 양자 키 분배는 양자암호 통신의 핵심기술로 송신부와 수신부만 해독할 수 있는 도청 불가능한 암호키를 생성한다. 선정된 서울의 성수 국사와 대전의 둔산 국사는 인터넷 망과 연결되는 관문으로서 주요 장비가 수용된 곳으로 핵심적인 역할을 담당하고 있다. SK텔레콤은 향후 양자암호 통신을 지속적으로 높이고 단계적으로 적용 대상을 전국적으로 확대해 나갈 전망이다.

▲ 양자암호 통신의 핵심 기술에는 양자 난수 생성기와 양자 키 분배가 있다.

▲ 5G 가입자 인증 서버에 암호 체계를 구축해 가입자 보안을 향상시킨다.

▲ 전국 데이터 트래픽의 핵심 전송 구간인 서울-대전간 총 221km 구간에 양자 키 분배 기술을 연동한다.

다음으로 ICT 센터 글로벌 표준화 담당 심동희 리더가 양자 암호 표준화에 대해 “양자암호 기술은 그동안 파일럿 프로그램을 통해 완성도를 높여왔고, 현재는 실생활에 쓰이는 시대로 진입해 통신망, 금융망 등 쓰임새가 확대되고 있다.”며, “특히 양자 키 분배 기술은 기본적으로 Point to Point 통신으로, 이를 통신망에 적용하기 위해서는 통신장비에 양자 키 분배를 적용하기 위한 표준화가 필요하다.”고 밝혔다.

양자 암호 통신 기술의 생태계 형성을 위해서는 통신 장비끼리 상호 호환성이 보장되고, 다양한 디바이스와 애플리케이션으로 확장하기 위해 표준화가 중요하다. 그동안 이러한 표준이 부재했기 때문에 SK텔레콤은 양자 암호 통신 기술에 대한 표준화를 주도하고 있다고 밝혔다. 양자 암호키를 만들어 원거리로 보내기 위해서는 키를 분배하고 관리하는 기능이 필요하며, 이를 전달받아 실제 암호화하는 장비로 암호키를 전달할 때 통신과 표준화가 필요하기 때문이다. 이와 같은 활동을 위해 필요한 양자 암호 통신 표준화는 양자 암호키를 생성 및 관리하고 이를 활용하여 암호화에 적용하기 위한 표준 정립 활동이다.

또한 SK텔레콤은 ITU-T에서 양자암호 통신 표준화의 핵심 역할을 담당하고 있다. SK텔레콤이 제안한 ‘양자 키 분배를 활용하는 양자암호 통신 관련 신기술’ 2건은 국제표준화 과제로 채택된 바 있으며, ITU-T에서 총 4건의 양자암호 기술 관련 국제표준화 과제를 수행하게 됐다. 이와 함께 SK텔레콤은 ITU-T에서 양자표준 분야 의장으로 활동하면서 양자 암호키 관련 국제 표준을 확립하기 위한 프로젝트의 공동편집인으로서 참여하고 있다.

국제 표준화 활동에 대해 심동희 리더는 “현재는 핵심 기술을 표준화하는 단계에 있고, 완성이 되는 즉시 인증 기준과 인증 절차를 마련하여 양호 암호 생태계를 확장할 계획이며, 상용망에 기술을 적용하는 생태계 형성 초기다.”라며, “보다 많은 장비와 업체, 사업자가 뛰어들면서 생태계가 확장될 것으로 전망한다. 국제표준화 활동은 이런 단계를 밟기 위한 반드시 거쳐야하는 선결 조건이다.”고 말했다.

또한 그는 “속도와 안정성 뿐만 아니라 가장 안전한 5G를 구축하는 것이 SK텔레콤의 근본적인 목표다. 글로벌로 생태계를 확장하고 다양한 장비 간의 호환성을 확보하기 위해 글로벌 표준화에 최선을 다하고 있다.”며, “현재는 양자암호 통신을 사용자인증과 전산망 등에 활용하고 있지만 궁극적으로는 댁내까지 확장할 수 있도록 할 것이다. 무선과 위성 양자통신에 대한 연구도 지속적으로 진행할 예정이다.”라고 덧붙였다.

▲ ICT 센터 글로벌 표준화 담당 심동희 리더

▲ 양자 키 분배 기술을 통신망에 적용하기 위한 표준화가 필요하다.

▲ SK텔레콤은 ITU-T에서 양자암호 통신 표준화의 핵심 역할을 담당하고 있다.

▲ 가장 안전한 5G를 구축하는 것이 SK텔레콤의 근본적인 목표라고 소개됐다.

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