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5G 시대의 양자암호통신, 안전한 자율주행차를 위하여

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글 : 유일한(chepa@global-autonews.com)
승인 2019-03-19 02:01:12

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미래 시대에는 통신이 상당히 중요해지고 자동차에 있어서도 예외가 아니다. 현재도 GM의 온스타, 현대자동차의 블루링크 등 커넥티드 서비스가 일부 진행되고 있지만 본격적으로 C.A.S.E.가 중요해지는 미래에는 이 커넥티드의 급속한 발전 그리고 지금보다도 더 빠른 통신이 필요해진다. 특히 자율주행차가 움직이는 시대가 되면 기가단위의 데이터를 주고받아야 하기 때문에 필요성이 더 대두된다.

 

글 : 유일한(글로벌오토뉴스 기자)

 

5G 통신도 그렇지만 앞으로는 자동차와 모터사이클 외에도 사물인터넷 등으로 인해 예전에는 상상도 하지 못했던 물품들이 통신을 하는 광경을 볼 수 있을 것이다. 대략 430억 개의 디바이스가 통신으로 연결될 것으로 예측되고 있는데, 기존의 휴대폰은 물론 자율주행차 그리고 원격조종로봇 등 새로운 형태의 디바이스가 등장하게 된다. 단말 및 서비스의 영역이 확대되고 개인정보, 기업 기밀 등 중요한 데이터의 수용이 증가한다.

 

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이 시점에서 중요해지는 것이 바로 보안이다. 디바이스가 많아진다는 것은 집으로 설명하자면 수백만 개의 문이 생성된다는 것인데, 그만큼 해커가 침입하기도 쉬워진다. 자율주행차에 있어서 초정밀 네트워크라는 것은 상당히 중요한 것이기 때문에 해커의 침입으로 인해 문제가 생긴다면 생명에 위협을 받을 수도 있다. 기존의 보안 체계보다 더 강력한 체계가 필요한 이유이기도 하다.

 

SK 텔레콤이 양자암호통신 기술을 개발한 이유도 그것이다. 2011년부터 양자암호 연구를 시작해왔는데, 최근에는 양자암호 통신회사 IDQ를 인수하면서 그 역량을 강화하고 있다.

 

 해킹이 불가능한 양자난수

 

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기존 보안기술은 ‘유사난수’를 생성하는 방식이었다. 특정한 수학적 패턴이 존재하는 난수를 생성하여 서버와 디바이스에 나눠주는 방식이었는데, 그 패턴 자체가 상당히 고도화되어 있기 때문에 해킹 가능성이 낮긴 하지만 최근 변수가 생기고 있다. 컴퓨터의 발전이 빠르게 이루어지고 있으며 과거에는 먼 미래의 기술이라고 여겨졌던 양자컴퓨터도 앞으로 5-10년 내에 상용화가 가능할 것으로 보인다. 이 시점에서 수학적 패턴은 과거보다 쉽게 파악될 수 있고 해킹 가능성이 그만큼 높아진다.

 

양자암호통신은 ‘양자난수’를 생성한다. 빛의 성징을 이용한 하드웨어적인 난수를 생성해 서버와 디바이스에 나누어주는데, 이렇게 생성된 키는 해킹이 원천적으로 불가능하다. 전송 구간에서의 정보 탈취도 불가하며, 도청 역시 차단된다. 그 이유는 반복 패턴이 없기 때문에 키 자체를 파악하기도 쉽지 않으며 만약 키를 무시하고 해커가 이 과정에 개입하려 하면 키 자체가 부서지기 때문에 바로 파악을 할 수 있다.

 

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그러니까 양자암호통신을 좀 더 정확히 말하자면 ‘양자 키 분배’라고 할 수 있다. 현재의 암호 체계에서 가장 힘든 부분이 키를 나누어주는 것인데, 첫 번째 방법은 사람들이 직접 가서 키를 나누어주는 것이 있다. 이는 아직도 군대에서 암호관들이 사용하는 방법인데, 통신에서는 사용할 수 없기 때문에 두 번째 방법인 공개 키와 개인 키 방식으로 키를 나누어주는 기술을 사용하고 있다. 여기서의 취약점을 보완하여 키를 중간에 탈취할 수 없도록 만드는 것이 양자 키 분배 그리고 방식이다.

 

현재는 가입자 인증 과정에서 양자암호통신을 적용하고 있다. 이 과정부터 진행하는 이유는 단말 사용자가 이동통신망에 접속해 모든 데이터를 주고받기 전에 정상적인 가입자로 인증을 받는 최초이자 필수적인 단계이기 때문이다. 또한 올해 4월부터는 전국 데이터 트래픽의 핵심 전송 구간인 서울-대전 구간에 양자키분배 기술을 적용해 데이터 송수신 보안을 강화하게 된다. 이것이 점점 더 발전하면 궁극적으로 자동차의 통신도 강화할 수 있는 것이다.

 

 양자암호에 관심을 갖는 글로벌 자동차 제조사들

 

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양자암호통신은 통신 중간에 키를 해킹하는 것도 불가능하지만 그 키를 분배하는 분배기의 해킹도 불가능하다. 그래서 보안이 중요한 곳에서 관심을 갖고 있는데, 그 중에서 특히 글로벌 자동차 제조사들이 관심을 보이고 있다고 한다. 업무의 진행 상 브랜드까지는 밝히지 않았으나 자율주행 기술을 자체적으로 또는 다른 회사와 협력하여 연구하고 있는 제조사들이라면 큰 관심을 가질 것이다. 자율주행차에 있어서 가장 큰 변수가 보안이 될 것이기 때문이다.

 

사실은 자율주행차뿐만 아니라 상호 통신이 가능한 커넥티드 카에서도 중요한 사항이다. 무엇보다 ‘자율주행 기능이 없는 커넥티드 카’는 있어도 ‘커넥티드 기능이 없는 자율주행차’는 없기 때문에 더욱 그렇다. 일전에 컨티넨탈의 기술자들을 만나서 이야기를 나누었을 때도 ‘해킹은 결국 창과 방패와의 싸움’이라고 말하면서 보안을 위해 최대한 노력하고 있지만 완벽한 보안은 없다는 뜻을 내비치기도 했다. 그런 점에서 양자암호통신은 구세주와도 같은 존재일 것이다.

 

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아직까지 양자암호통신은 완벽한 표준화가 진행된 기술은 아니다. 현재는 여기에 관심이 있는 회사들이 표준을 완성시키고 있는 단계이며 중국과 일본 미국에서도 경쟁에 참여 중이다. 그 중에서 중국이라고 하면 내수 시장으로만 해도 양자암호 시장이 상당히 큰데다가 전 세계의 투자를 넘어설 정도로 막대한 자금을 투자하고 있기에 언뜻 중국이 더 발전한 것 같지만 지난해에 미국에서 발효된 퀀텀법이 있다. 또한 중국은 경쟁 상대라기 보다는 시장 자체가 아예 다르다고 여겨지고 있다.

 

SK 텔레콤은 현재 기술력에 있어서는 상당히 앞서 있으며 중국보다도 월등하다고 보고 있다. 그래서 양자암호통신 분야에 있어서도 표준화에서 유리한 고지를 점령할 수 있을 것이다. 앞으로 기술이 발전하면 좀 더 안전한 통신이 갖추어지고 그 때는 해킹에 대한 걱정 없이 자율주행차를 사용할 수 있을 것이다. 5G와 안전한 양자암호통신의 시대는 어느 새 우리들 곁에 가까이 다가오고 있다.

 

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