위성기반 양자암호통신 기술

양자암호통신 시스템 구성도

현대 통신 분야에서는 송수신되는 데이터의 기밀성과 무결성을 보장하기 위해 주로 RSA(Rivest-Shamir-Adleman)로 대표되는 비대칭키(공개키) 암호화 기법을 사용하고 있다. 하지만, 양자컴퓨터의 개발이 본격화되기 시작함에 따라 종래의 컴퓨터 시스템에서 소인수분해 계산이 난해하다는 복잡성에 의존하고 있는 RSA의 안전성은 언젠가 깨질 것으로 예측된다. 그 대안으로 개발된 기술 중 하나가 바로 양자 키 분배(QKD, Quantum Key Distribution) 기술이다. QKD는 송신자와 수신자가 암호키를 서로 나누어 가지는 대칭키(비밀키) 암호화 기법과 함께 사용되며, 광섬유 또는 레이저 통신기술로 얽힘 상태의 광자쌍을 송·수신측에 분배하여 암호키 배포 간 무결성을 제공할 수 있다. 동시에 생성된 양자 사이의 상관관계는 시공간적으로 멀리 떨어져 있는 상태에서도 유지되며, 복제가 불가능하다는 특성을 갖는다. 또한, 키 분배 과정에서 도·감청 행위가 시도되더라도 양자 얽힘 상태가 훼손되므로 즉각적으로 인식할 수 있고, 암호키를 폐기 후 재공급함으로써 즉시 대응할 수 있다.