일본산업뉴스요약

양자암호통신, 세계적으로 경쟁 격화
도시바, 실용화에서 선두

궁극의 암호기술이라고 불리는 ‘양자암호통신’이 실용화 단계에 진입했다. 도시바는 올해, 금융기관 등을 대상으로 미국에서 통신서비스를 개시한다. 통신설비를 둘러싸고 화웨이 문제 등으로 인해 안보 확보에 대한 관심이 높아지면서 세계적으로 개발 경쟁이 격화되고 있는 실정이다. 중국이 국가 차원의 개발 움직임을 추진하고 있는 가운데 일본에는 수십 년에 걸친 기초기술이 축적되어 있어 이를 활용한 전략이 요구되고 있다.

-- 대용량∙세계 최고속도 실현 --
‘2020년은 양자기술 시장이 만들어지는 ‘원년’이 될 것이다’. 연구자뿐만 아니라 기업과 정부도 주목하고 있는 이 분야에서 선두를 달리고 있는 것이 양자암호통신이다.

양자암호통신은 보호하려는 정보를 암호화하거나 해독하기 위한 ‘열쇠’를 고안한 것이다. 빛의 입자인 ‘광자(光子)’의 특성을 이용해 ‘열쇠’ 정보를 전송, 만약 그것을 누군가가 해킹하려 할 때 그 흔적이 남는다. 암호의 부정 해독은 불가능하다고 알려져 있다.

도시바의 강점은 대용량 통신을 실현할 수 있다는 것이다. 1991년부터 기초연구를 추진, 세계에서 가장 빠른 속도로 열쇠를 전송할 수 있는 기술을 보유하고 있다. 올 1월에 도호쿠(東北)대학과 게놈 데이터를 전송하는 실험에 성공했다고 발표하는 등, 실용화를 위한 지식도 축적하고 있다.

도시바가 노리는 고객은 미국 금융업체들이다. “미국의 금융업체들은 보안에 대한 투자 규모가 매우 크다. 시장이 가장 먼저 구축될 수 있을 것이다”(도시바). 현재 이미 판매를 위한 물밑 작업을 시작했으며 견적 의뢰도 들어오고 있다고 한다. 의료 분야 등에서도 도입이 추진되고 있어, 2035년에는 2조엔 규모의 시장으로 성장할 것으로 도시바는 전망하고 있다. 두 자릿수 시장점유율을 확보하는 것을 목표로 하고 있다.

양자암호통신은 도시바가 1980년대부터 연구해온 분야로, 최근 그 안전성이 주목 받고 있다. 통신기기를 둘러싼 화웨이 문제와 사이버공격 등의 위협, 차세대 고속컴퓨터 ‘양자컴퓨터’의 등장도 그 배경에 있다.

현재, 인터넷통신 등에서 중요한 정보를 보호하는 암호에는 슈퍼컴퓨터로도 쉽게 풀어내지 못하는 수학 문제를 기반으로 한 기술이 사용되고 있다. 하지만 향후, 양자컴퓨터가 완성 단계에 도달하면 암호로 사용되는 문제가 해독되어 정보가 유출될 우려가 있다.

본격적인 양자컴퓨터의 실현에는 20년이 걸린다고 하지만 예상보다 빨라질 가능성도 있다. 세계 각국은 안전한 통신방법으로서 양자암호통신 기술 개발을 서두르고 있다.

-- 중국, 통신망이 강점 --
특히 양자암호통신 기술 개발에 주력하고 있는 곳이 중국이다. 베이징과 상하이 간에 약 2천킬로미터에 달하는 거대한 양자암호 네트워크를 이미 구축한 상태로, 신화통신(新華通信)과 전력회사, 은행 등이 이용하고 있다고 한다. 2016년에는 세계 최초로 ‘양자통신위성’을 발사해 기술 실증을 지속적으로 추진해오고 있다. 화웨이도 유럽에서 실증사업에 참가하는 등 실적을 쌓고 있다.

미국에서는 스타트업 기업들이 금융기관용 서비스에 착수하고 있다. 유럽에서는 스위스의 기업이 실용화를 추진해왔지만, 2018년에 한국의 SK텔레콤 산하로 인수되었다. 세계적으로 기술 연대가 추진되고 있다.

도시바의 양자암호통신 기술에 대한 평가는 높아, 정부 내에서는 “이 기술을 목적으로 도시바를 인수하려는 외국 기업이 나타나도 이상하지 않다”라는 목소리가 있을 정도이다.

국내에서는 도시바 외에도 NEC와 정보통신연구기구 등이 오랜 기간 양자암호통신 기술을 연구하고 있다. 양자암호통신에는 고도의 기술이 필요해 세계적으로도 개발하고 있는 기업은 소수에 불과하다. 정보통신연구기구의 사사키(佐々木) 주관연구원은 “도시바와 NEC의 기술은 성능 및 신뢰성에 문제가 없는 세계 최고 수준이다”라고 말한다.

정부는 21일, 양자컴퓨터와 양자암호통신의 조기 도입을 위해 ‘양자기술 이노베이션　전략’을 결정했다. 올해에는 35억엔을 투자해 정보통신연구기구에 양자암호통신 연구개발 거점을 개설할 예정이다. 양자컴퓨터 분야에서 일본은 미국에 뒤처져 있지만, 양자암호통신 분야에서는 존재감을 나타낼 가능성이 있다. 이를 위해서는 전략의 착실한 실행이 필요하다.

-- 빛이 ‘열쇠’, 부정 해독 불가능 --
암호는 중요한 정보를 제 3자가 해독할 수 없는 형태로 변환해 전송함으로써 정보 유출 등을 예방할 수 있다. 양자암호통신에서는 중요한 정보를 전송할 때 그것을 암호화하거나, 원래 형태로 되돌리는데 사용되는 ‘열쇠’를 별도의 방법으로 수신자에게 전달하는 것이 특징이다.

양자암호통신에서 송신자와 수신자의 송수신에는 두 단계가 필요하다. 우선 광파이버를 통해 다수의 광자(빛의 입자)를 전송, 열쇠의 정보를 전달한다. 그 다음으로 열쇠를 이용해 보내고 싶은 데이터를 암호화하고 일반 인터넷회선 등을 통해 전송한다. 수신자는 열쇠를 이용해 원래 형태로 변환해 해독한다. 광자는 분할 및 완전한 복제가 불가능해 제 3자가 부정하게 정보를 읽으려고 하면 그 흔적이 남게 된다.

양자암호통신에는 전용 장치가 필요해 도입 비용이 들지만, 안전보장과 금융 등의 분야에서 이용이 추진될 전망이다.

 -- 끝 --