복제 원천봉쇄 ‘일회용 신분증’ 나온다

- 한양대 홍석준 교수, 복제 불가능·재사용 소자 개발

(가) 아세트산 나트륨 과포화 용액의 결정화 온도 조절을 통한 결정 방향성 및 결정 크기에 따른 광학적 특성에 대한 도식도. (나) PUF에 부여된 광학적 특성을 전역변수로 활용한 계층적 인증 과정.[한양대학교 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 재사용이 가능하면서도 물리적 복제가 불가능한 신개념 소자를 개발했다.

한국연구재단은 한양대학교 홍석준 교수 연구팀이 아세트산 나트륨 과포화 용액의 광학적 특성을 활용하여, 재사용이 가능하면서도 효율적인 인증 알고리즘을 가지는 물리적 복제 불가능 소자(이하 PUF)를 개발했다고 밝혔다.

현재 사용되고 있는 소프트웨어 기반의 암호화 기술은 해킹 및 탈취에 취약하다는 단점이 있다.

이에 대한 대안으로 고유한 물리적 특성을 암호화키로 사용해 복제하거나 위조할 수 없는 PUF에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, PUF 역시 재사용이 불가능해 활용 후 전자 폐기물이 발생한다는 문제가 있었다.

또한 인증 및 암호·복호화에 요구되는 계산량 역시 증가하게돼 인증과정에서 많은 시간이 소모된다는 한계가 존재했다.

연구팀은 기존의 PUF에 사용되지 않은 새로운 물질인 아세트산 나트륨 과포화 용액을 사용하여 재사용이 가능하면서도 보다 효율적인 인증이 가능한 새로운 광학 PUF 소자를 개발했다.

고체상태와 용액 상태 간의 가역적인 상변화가 가능한 아세트산 나트륨 과포화 용액의 결정화 과정 중 무작위로 형성되는 결정구조를 토대로 재구성이 가능한 물리적 암호화키를 추출했다.

또한 아세트산 나트륨 과포화 용액의 결정화 과정에서 온도 분포를 시공간적으로 정밀하게 조절하여 결정의 방향과 크기를 제어할 수 있음을 규명했다. 이를 바탕으로 광학적 특성을 선택적으로 부여하여 고유한 암호 정보 외에 추가적인 변수를 설정해 계층적 인증 시스템을 구현하는 데 성공했다.

홍석준 한양대 교수.[한양대학교 제공]

아세트산 나트륨은 화학적으로 안전하며 독성이 없고 비교적 저렴하면서 반복적으로 재구성이 가능하기에 위조방지 라벨 혹은 일회용 신분증 등으로 사용하기에 적합할 것으로 예측된다. 강력한 보안을 유지하면서도 계산량을 최소화했기 때문에 탄소중립에도 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

홍석준 교수는 “아세트산 나트륨 과포화 용액의 상변이에 의해 생성되는 결정의 미세구조를 암호화에 적용한 것은 최초”라며 “향후 응용 및 안정성 개선을 위한 연구에 힘쓰겠다”고 밝혔다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 신진연구, 기초연구실, 중견연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구성과는 재료분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’ 3월 20일 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com