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개요FrodoKEM은 양자 컴퓨터에 대비한 Post-Quantum Cryptography(PQC) 분야에서 중요한 키 캡슐화 메커니즘(KEM) 중 하나로, LWE(Learning With Errors) 문제의 어려움을 기반으로 한 고전 수학적 구조를 사용한다. 본 글에서는 FrodoKEM의 암호학적 배경, 구조, 안전성, 적용 가능성 및 NIST 표준화와의 관계를 다룬다.1. 개념 및 정의 항목 설명 정의FrodoKEM은 LWE 기반의 Key Encapsulation Mechanism으로, 공개 키 교환과 암호화에 사용되는 양자 내성 암호 알고리즘이다.목적양자 컴퓨팅의 등장에 대비한 안전한 키 분배 메커니즘 제공필요성전통 RSA, ECC 기반 알고리즘이 양자 알고리즘(Shor)으로 깨질 가능성에 대응2..

개요양자 컴퓨팅 기술이 발전함에 따라 현재의 공개키 기반 암호 알고리즘(RSA, ECC 등)은 미래에 안전하지 않다는 우려가 커지고 있습니다. 특히 기업 네트워크와 원격 접속의 보안을 책임지는 IPsec VPN 기술도 예외는 아닙니다. 이를 대비하기 위한 기술이 바로 **Post-Quantum IPsec VPN(PQ-IPsec VPN)**입니다. 이는 양자 컴퓨터의 공격에도 견딜 수 있는 양자내성 암호(Post-Quantum Cryptography, PQC) 기반의 키 교환 및 인증 메커니즘을 적용한 IPsec 프로토콜 확장형입니다.1. 개념 및 정의Post-Quantum IPsec VPN은 기존 IPsec 프로토콜의 암호화 및 키 교환 방식(IKEv2)을 확장하여, 양자내성 키 교환 알고리즘(KEM, ..

개요Hybrid PQC–TLS 1.3 Handshake는 기존 공개키 암호와 양자내성암호(PQC)를 결합하여 TLS 1.3 프로토콜의 키 교환 및 인증 절차에 적용하는 새로운 암호 전략입니다. 이는 양자 컴퓨팅의 발전에 따른 기존 암호 방식의 붕괴 위험에 대응하기 위한 과도기적 접근으로, NIST PQC 표준화 과정과 맞물려 산업계에서 주목받고 있습니다.1. 개념 및 정의 구분 설명 정의TLS 1.3 핸드셰이크에 기존 ECC/RSA 알고리즘과 양자내성암호를 동시에 적용하여 키 교환 수행목적양자 공격 대응과 동시에 기존 암호와의 호환성 유지필요성양자컴퓨터의 Shor 알고리즘이 공개키 기반 알고리즘을 무력화할 가능성에 대비2. 특징특징설명기존 TLS와 차이이중 키 교환PQC + ECC 키 교환 병렬 수행단..

개요QGAN(Quantum Generative Adversarial Network)은 고전 GAN 구조를 양자컴퓨팅 기반으로 확장한 모델로, **양자 생성자(Quantum Generator)**와 고전 또는 양자 판별자(Discriminator)가 경쟁하며 학습하는 양자 생성 모델입니다. 양자역학의 중첩, 얽힘을 통해 데이터 분포를 효과적으로 근사하거나 양자 상태를 생성할 수 있는 새로운 방식의 머신러닝 모델로 주목받고 있습니다.1. 개념 및 정의QGAN은 양자 회로로 구성된 생성자가 임의의 양자 상태 또는 확률 분포를 생성하고, 판별자가 진짜(데이터)와 가짜(생성 데이터)를 구분하는 과정에서 생성자가 점점 더 실제와 유사한 출력을 만들어내도록 훈련되는 구조입니다.이는 고전 GAN처럼 미니맥스(minim..

개요QNN(Quantum Neural Network)은 양자컴퓨팅의 원리를 기반으로 신경망 구조를 양자 회로 상에서 구현한 머신러닝 모델입니다. 고전 신경망의 연산을 양자 게이트로 대체함으로써, 고차원 특징 공간 탐색, 병렬 연산, 파라미터 효율성 측면에서 새로운 가능성을 제시합니다. 특히 NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum) 환경에 적합하도록 설계된 하이브리드 아키텍처는, 현재 실험적 적용에서 활발히 연구되고 있습니다.1. 개념 및 정의QNN은 입력 데이터를 양자 상태로 인코딩한 뒤, **파라미터화된 양자 게이트(Parametrized Quantum Circuits, PQC)**를 활용하여 비선형 변환을 수행하고, 출력 상태의 측정 결과를 고전적인 예측으로 활용하는 구조..

개요Grover 알고리즘은 1996년 Lov Grover가 개발한 양자 알고리즘으로, 비정렬 데이터베이스에서 원하는 값을 탐색하는 데 고전 알고리즘보다 훨씬 빠른 속도를 제공합니다. 이 알고리즘은 검색 문제에 대해 제곱근 수준의 성능 향상을 보이며, 대칭키 암호 시스템의 보안성에 직접적인 영향을 미칩니다.1. 개념 및 정의Grover 알고리즘은 임의로 구성된 N개의 항목 중에서 목표 항목을 찾는 문제를 해결합니다. 고전적으로는 O(N)의 시간이 소요되지만, Grover 알고리즘은 O(√N) 시간만에 해결 가능하여, 예를 들어 2^128의 키 공간을 가지는 AES의 보안 수준을 실질적으로 절반으로 낮출 수 있습니다.2. 특징 특징 설명 비고 √N의 계산 복잡도고전적 선형 탐색보다 획기적인 성능AES 보..

개요Shor 알고리즘은 1994년 수학자 Peter Shor가 제안한 양자 알고리즘으로, 고전 컴퓨터로는 불가능에 가까운 큰 수의 소인수 분해를 효율적으로 수행할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 이는 RSA와 같은 공개키 암호체계의 보안을 위협하며, 양자컴퓨팅이 실현될 경우 기존 보안 기술을 대체할 새로운 암호 체계의 필요성을 촉진시키는 계기가 됩니다.1. 개념 및 정의Shor 알고리즘은 양자컴퓨터가 제공하는 병렬성과 양자 푸리에 변환(Quantum Fourier Transform)을 활용하여 지수 시간 복잡도의 소인수 분해 문제를 다항 시간 내 해결할 수 있는 알고리즘입니다. 이로 인해 공개키 암호 체계의 근간인 '큰 수의 소인수 분해의 어려움'이라는 전제를 무력화시킵니다.2. 특징 특징 설명 비..

개요암호화 기술의 보안 강도는 암호 알고리즘 자체의 수학적 안정성뿐 아니라, 키 길이, 해시 충돌 가능성, 복호화 난이도, 양자 저항력 등 다양한 요소에 의해 결정됩니다. 본 글에서는 AES, RSA, ECC 등의 주요 암호 알고리즘에 대한 보안 강도 분석과 양자 시대를 대비한 암호화 전략까지 포괄적으로 다룹니다.1. 암호화 보안 강도의 개념암호화의 ‘보안 강도(Security Strength)’는 다음 조건을 기반으로 평가됩니다: 요소 설명 키 길이(Key Size)가능한 키 조합 수, 브루트포스에 대한 저항력연산 복잡도알고리즘 해독에 필요한 연산량수학적 안정성알고리즘 구조의 이론적 취약 여부실제 공격 사례 유무취약점, 사이드채널 등 실전에서의 안정성양자 내성 여부(PQC)양자컴퓨터 등장 후에도 안전..

개요양자 안전 암호화(Quantum-Safe Cryptography)는 양자 컴퓨터의 연산 능력으로부터 기존 암호화 방식이 무력화되는 문제에 대응하기 위한 암호 기술입니다. 기존 RSA, ECC와 같은 공개키 암호는 슈어 알고리즘(Shor's Algorithm)을 활용한 양자 공격에 취약하며, 이에 따라 미국 NIST를 비롯한 글로벌 보안 기관들은 포스트 양자 암호(PQC: Post-Quantum Cryptography) 표준화 작업을 진행하고 있습니다. 본 글에서는 양자 컴퓨팅의 위협, 양자 안전 암호화 기술의 개요, 대표 알고리즘, 도입 전략 및 적용 사례를 살펴봅니다.1. 개념 및 정의 항목 설명 양자 컴퓨팅양자 중첩과 얽힘을 활용해 병렬 연산을 수행하는 차세대 컴퓨터 모델양자 안전 암호화양자 컴..

개요양자 컴퓨팅 기술이 발전하면서 기존의 암호 알고리즘(RSA, ECC 등)이 양자 알고리즘(예: 쇼어 알고리즘)에 의해 쉽게 해독될 가능성이 높아지고 있습니다. 이에 따라 양자내성암호(Post-Quantum Cryptography, PQC) 기술이 차세대 보안 패러다임으로 주목받고 있습니다. PQC는 양자 컴퓨터 공격에도 안전한 암호 알고리즘을 설계하는 것을 목표로 하며, 현재 NIST(미국 국립표준기술연구소)에서 표준화 작업이 진행 중입니다. 본 글에서는 양자내성암호의 개념과 주요 알고리즘, 적용 사례 및 최신 동향을 살펴봅니다.1. 양자내성암호(PQC)란?양자내성암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)는 양자 컴퓨터의 연산 능력에도 안전하게 유지되는 암호 알고리즘을 의미합니다...