코인판 (https://coinpan.com/free/288888776) 에도 작성했는데

빗갤에도 작성하면 좋을것 같아서 써봅니다 !

안녕하세요. 이번에 편입에 합격해 고대 컴퓨터학과에 재학예정인 학생입니다.

코인매매, NFT 민팅등 투자도 하고 있고, 기술적 관점에서도 블록체인에도 관심이 많아서

비트코인 클론코딩으로 직접 코인도 만들어보고 있습니다!

요즘들어 양자컴퓨터와 비트코인에 대한 이슈가 다시 핫해졌는데요.

• 양자컴퓨터가 비트코인을 해킹할 수 있나?
• 만약 가능하면 암호화폐는 다 망하는건가?

와 같은 질문에 대해 기술적 관점에서 간단히 설명해드리겠습니다!

1. 비트코인을 해킹한다는건 무슨 뜻인가?

이걸 이해하려면 우선 비트코인의 정보보호 방식에 대해 알아야합니다.

중앙화 시스템:

은행과 같은 일반적인 중앙화 시스템의 정보보호 방식은 그림과 같이

DataBase를 중앙서버에 보관해 외부로부터 은닉함으로써 보호합니다.

보안시스템이 잘 작동한다면 아무런 문제도 없고

관리자가 내부에서 데이터 변경이 가능해 유지보수 하기 쉬운 장점이 있지만,

외부 해커로부터 보안시스템이 뚫리는순간 치명적인 피해를 입습니다.

탈중앙화 시스템:

반면 비트코인과 같은 탈중앙화 시스템의 정보보호 방식은 그림과 같이

역으로 DataBase를 모두에게 아싸리 오픈함으로써 정보를 보호합니다.

하나의 중앙서버가 아닌 세상 모든 컴퓨터에 거래장부를 보관할 수 있는 것이죠.

새로운 Transaction이 승인 되려면, 모든 컴퓨터의 기존장부 내역과 일치해야 합니다.

따라서 한 집단이 비트코인을 해킹한다는건 사실상 불가능한 이야기입니다.

해킹으로부터는 안전하지만, 관리팀조차 DB를 수정할 수 없어서 유지보수가 힘든 단점이 있습니다.

그래서 이더리움 같은 코인은 문제가 생기면 기존 코인을 고쳐서 쓰지 못하고 하드포크를 하는것 입니다.

그럼 양자컴퓨터가 비트코인을 해킹한다는것은 무엇을 뜻하나?

우선 비트코인의 서버는 탈중앙화 방식이지만,

비트코인도 일단 일종의 화폐이기 때문에

개인지갑의 구분, 코인전송승인 등을 위한 암호는 필요합니다.

이때 비트코인에서 사용하는 암호화 알고리즘은 다음과 같습니다.

[ Private Key ] → [ Public key ] 에 사용하는 암호화 방식: [ ECC ] (타원곡선암호화)

[ Public key ] → [ 개인지갑주소 ] 에 사용하는 암호화 방식: [ SHA ] (일방해쉬함수)

비트코인의 채굴또한 SHA알고리즘을 이용해 문제를 내서,

맞추는 사람에게 코인을 주는 방식을 이용합니다.

양자컴퓨터는 이 ECC, SHA 암호화 알고리즘을 뚫는것입니다.

2. ECC, SHA 암호화란?

ECC 암호화:

너무 복잡하므로 설명은 생략하겠습니다.

궁금하신 분은 아래 링크를 참고해주세요.

http://wiki.hash.kr/index.php/%ED%83%80%EC%9B%90%EA%B3%A1%EC%84%A0%EC%95%94%ED%98%B8

SHA 암호화:

각종 정보들을 Hash 값으로 바꿔주는 One-Way 함수라고 보면 됩니다.

그림과 같이 ID PW,기타정보 등등을 모두 짬뽕해

우리가 어디서 많이 본 문자열인 Hash 값을 만들어내는 겁니다.

이때 Data → Hash 는 가능하지만, 반대는 불가능합니다. 이게 바로 One-way 함수입니다.

쉽게 비유하면 딸기, 바나나를 믹서기에 넣고 갈아서 과일쥬스를 만드는건 쉽지만,

과일쥬스를 다시 딸기, 바나나로 만드는건 불가능한것과 같습니다.

이때 SHA 의 특징은 다음과 같습니다.

1. 같은 Data 를 넣으면 항상 같은 Hash 가 나온다.
2. Data 가 조금만 달라져도 전혀 다른 Hash 가 나온다. (눈사태효과)

궁금하신 분은 아래 사이트에서 직접 시도해보실 수 있습니다.

https://www.convertstring.com/ko/Hash/SHA256

근데 지금 이걸 왜 알려주냐?

왜냐면 SHA 알고리즘은 비트코인 외에도 많이 쓰이기 때문입니다.

혹시 평소 웹사이트를 가입할때 이런의문이 들지 않았나요?

• 웹사이트 관리자는 내 비밀번호 알 수 있지않나? 그럼 위험한거 아니냐?
• 아이디 찾기하면 그냥 바로 알려주면서, 비밀번호 찾기는 왜 변경밖에 없냐?

두가지 질문에 동시에 답을 드리자면 서버관리자도 개인유저의 비밀번호를 모릅니다.

많은 웹사이트가 SHA 알고리즘은 이용해 로그인을 관리합니다.

유저가 가입할때 입력한 ID와 PW를 이용해 Hash 를 만들고,

웹사이트는 ID 와 Hash 만을 저장합니다.

그리고 다음에 유저가 로그인할때 ID와 PW를 입력하면, 그걸로 또 Hash 를 만들어

회원가입 당시 저장했던 Hash 와 완전히 일치하면 로그인이 되는것 입니다.

3. 그럼 양자컴퓨터는 ECC,SHA 암호화를 뚫을 수 있는가?

결론부터 말씀드리면 가능합니다.

양자컴퓨터는 과일쥬스를 다시 과일로 만드는 기적이 가능한겁니다.

하지만 사실 원칙적으로는 지금 컴퓨터도 가능은 합니다.

전수조사 (가능한 모든조합을 조사해 보는것) 를 통해서 말이죠.

어렸을때 가끔 해보던 111부터 999까지 전부 시도해 사물함 비번 뚫기라고 보시면 됩니다.

단, 10000년이 넘는 천문학적 시간이 걸릴뿐입니다

하지만 양자컴퓨터는 계산속도가 넘사벽으로 빠른 컴퓨터입니다.

이로인해 전수조사가 매우 쉽게 가능합니다.

그래서 지금시대에 양자컴퓨터가 갑자기 뿅! 하고 나타나면

비트코인 지갑 Hash 만 있으면 개인키도 쉽게 얻을 수 있고, 채굴도 순식간에 이루어져

사실상 비트코인은 망합니다.

그런데 눈치가 빠른분들은 이미 눈치채셨겠지만,

상술한 암호화 알고리즘이 뚫린다는것은 비트코인만의 문제가 아닙니다.

기존 암호화 알고리즘을 사용하는 모든 웹사이트, 은행, 각종 행정기관 등

군사시설급의 보안을 사용하지 않는 거의 모든 시스템의 암호들이 다 뚫립니다.

사회가 마비되고 내재산이 니재산이 되고 니재산이 내재산이 되는

말 그대로 핵폭탄이 떨어진것과 같은 재앙에 가까운일이 일어납니다.

즉, 비트코인이고 나발이고가 문제가 아니라는 뜻이죠.

4. 해결책은?

하지만 위에서 가정한 것 처럼 지금시대에 양자컴퓨터가 뿅! 하고 나타날확률은 거의 없습니다.

물론 인간은 진화하고 기술은 계속 발전하기 때문에

언젠가는 누군가 반드시 만들어 낼것입니다.

하지만 진화하는건 암호학도 마찬가지입니다.

이미 2016년부터 암호학자들은 PQC(양자내성암호)개발에 착수하고 있었습니다.

비트코인 개발자 측은 양자컴퓨터이슈에 관심을 많이 받은 만큼

오히려 대응책을 준비하기 위해 다른 시스템보다 먼저 발빠르게 움직이고 있습니다.

따라서 지금으로서는 양자컴퓨터에 대해 걱정하실 필요는 없다고 생각합니다.

결론

1. 지금 갑자기 양자컴퓨터가 나타나면 비트코인 망하는거 맞다.

2. 근데 비트코인뿐 아니라 은행과 같은 "암호"를 사용하는 전세계 대부분의 시스템이 망한다.

3. 당연히 양자컴퓨터가 지금 당장 나타날일은 없고 서서히 진화할 것이며, 그에 맞춰 암호체계와 비트코인도 진화할것이다.

그림출처: 자물쇠를 제외한 모든 그림은 직접 PPT로 만들었습니다.

(틀린내용이 있을 수 있습니다. 지적과 가르침 언제든 환영합니다.)