양자암호 기반 위성 보안 기술, ‘우주 사이버보안’ 책임진다

[공학저널 김하늬 기자] 한국형 발사체 ‘누리호’ 발사 성공 이후 국내에서는 로켓과 인공위성 등 우주산업 영역이 확장되고 있다. 이러한 우주산업에 있어 안전한 기술개발과 산업 발전을 위한 기반 기술로는 ‘보안기술’이 손꼽히고 있다.

최근 양자컴퓨터 개발로 기존 공개키 기반의 암호가 위험해지고 있는 가운데, 우주통신에서 역시 이에 대응한 보안 기술이 필수로 적용돼야 한다는 것이 전문가들의 의견이다. 이미 NIST를 비롯한 세계 각국은 양자 내성 암호를 마련 중인 상황으로, 양자암호 기술 개발을 통해 보안을 유지해야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

이에 최근 과학기술정보통신부를 중심으로 한국의 우주산업 발전을 위한 다양한 우주산업 생태계 조성 및 정책이 마련되고 있다.

과학기술정보통신부와 한국인터넷진흥원(KISA)이 지원하는 ‘신기술 적용 융합서비스 보안강화 시범사업’도 이의 일환으로, 융합서비스별로 보안 신 시장 확대와 안정성 강화를 목표로 하고 있다. ㈜드림시큐리티가 주관기관을 맡아 ㈜에델테크, ㈜나라스페이스테크놀로지, ㈜스틸리언 등 참여기관과 함께 시범사업을 추진한다.

이번 사업에서 드림시큐리티 컨소시엄은 우주산업 분야에서 ‘위성 데이터 링크용 양자암호 기반 암호처리 기술 개발’ 과제를 바탕으로 인증, 키 교환, 데이터 암호화 등 보안서비스 제공을 위한 우주 사이버보안 기술 시범 실증을 추진할 계획이다.

구체적으로는 위성 데이터 송수신 시스템에 양자암호·KCMVP 암호모듈 등 보안기술을 탑재해 위성보안을 강화할 예정이다.

특히 드림시큐리티의 양자암호 키 관리, 양자내성암호 알고리즘, 데이터 암호화 등 보안 신기술을 실질적인 위성 운영 환경에 적용 가능하도록 구축해 암호 모듈을 기반으로 통신 경로와 데이터 전송의 인증, 기밀성, 무결성 등을 보장하며 안전한 보안서비스를 제공할 계획이다.

드림시큐리티 배웅식 CTO(사진)는 “우주 사이버보안 기술개발을 통해 관련 기술이 국산화 되면 신규시장 및 고용 창출과 국내 정보보안 산업의 발전을 이룩할 것”이라며 “이번 시범사업에서 드림시큐리티의 양자암호 등의 원천기술을 적극 활용해 안전한 위성기반 보안서비스를 제공해 새로운 산업 생태계 창출에 기여하겠다”고 말했다.

드림시큐리티는 지난 2017년부터 양자암호 전담 연구조직을 신설하고, 양자암호 기반 암호·인증기술을 개발하고 있다. 이에 2022년에는 한국과학기술정보연구원(KISTI)으로부터 ‘양자 키 관리 방법 및 양자 키 관리 장치 기술’에 대한 기술이전을 받으며 관련 기술을 고도화하고 있다.

이전받은 양자 키 관리 기술은 파생키 기반 양자 암호키의 독자적인 관리 기법을 통해 한정된 양자 암호키 자원으로도 원활한 키 관리 기능을 제공한다. 특히 양자 키 분배(QKD) 기반의 양자암호통신 서비스에서 양자 암호키의 부족으로 인해 발생할 수 있는 장애를 방지할 수 있다는 장점을 지닌다.

이를 바탕으로 드림시큐리티는 국내 최초 양자암호통신에서의 양자 키 관리 기술에 대한 솔루션(MagicQKMI)도 제공 중이다.

이러한 양자 키 관리 기술에 대한 솔루션(MagicQKMI)과 더불어 드림시큐리티는 양자내성암호(PQC) 기술 연구개발을 지속하고 있다. 양자컴퓨터의 출현에 따른 보안 위협에 대응하기 위해 양자암호통신에서의 암호키 관리 기술 뿐만 아니라 양자내성암호 구현 기술 등 차세대 암호 기술 확보에 나선 것이다.

특히 PQC 기술은 초고속 연산 기반의 양자컴퓨터에 의해 암호 알고리즘에 대한 문제가 발생되지 않도록 기존의 암호 알고리즘을 새로운 암호 알고리즘으로 대체하는 기술로서 주목받는 기술이기도 하다.

PQC는 기존의 공개키 암호 알고리즘이 사용하는 소인수분해, 이산대수 등 양자컴퓨터에 의해 쉽게 풀리는 문제가 아닌 격자 기반의 공개키 암호 알고리즘 등 양자컴퓨터로도 처리할 수 없는 새로운 알고리즘에 기반을 두고 있기 때문에 양자컴퓨터에 의한 위협을 방지할 수 있다.

배 CTO는 “양자암호 기술은 미래 정보산업 발전의 패러다임을 바꿀 차세대 보안 기술로 포스트 퀀텀 시대에 대응할 수 있는 보안 기술”이라며 “드림시큐리티는 앞으로도 다양한 정부 과제를 통해 양자암호 기반 신기술을 계획하고 개발하는 환경을 갖추면서 기술경쟁력을 고도화해나갈 것”이라고 전했다.