국가검증 1호 양자암호통신장비 탄생

과학기술정보통신부·국가정보원 범부처 협력 결과물

국가정보원의 양자암호통신장비 국가보안검증 체계를 최초 통과한 양자키관리장비(QKMS) 제품. ⓒ과학기술정보통신부

과학기술정보통신부는 양자암호통신을 구성하는 주요 장비 중 하나인 양자키관리장비(QKMS) 제품이 국가정보원 보안검증을 최초로 통과해 한국전자통신연구원(ETRI)으로부터 보안기능확인서를 발급받았다고 6일 밝혔다.

양자암호통신은 양자(광자)의 물리적 특성을 이용해 암호키를 전송하는 방식으로 양자인터넷을 상용분야에 활용한 양자분야 대표 산업화 기술이다.

양자암호통신은 마치 비눗방울로 양자키를 보내는 것에 비유할 수 있다. 비눗방울을 건들면 터지는 것과 같이 도청 시도가 있을 경우 양자키가 '중첩, 복제 불가능, 비가역성' 등의 양자적 성질에 의해 자동으로 파괴되고 네트워크 운용자는 도청 시도를 감지할 수 있는 기술이다. 도청을 물리적으로 원천 차단해 정보보안을 획기적으로 향상시킬 수 있게 된다.

과기정통부는 한국지능정보사회진흥원(NIA)과 함께 '양자암호통신 인프라 구축사업'을 통해 공공·민간분야 33개 수요기관의 44개 구간 실증으로 다양한 서비스 사례를 확보하고, 이를 바탕으로 국내 통신사는 지난해 7월 세계 3번째로 양자암호통신 서비스를 상용화했다.

양자암호통신 기술은 양자통신의 한 분야로 개발 초기부터 기업과 연계해 상용화까지 성공한 대표적인 성공사례다. 세계최고수준 양자 중력센서(2021년), 양자정보 전송을 위한 양자인터넷, 양자정보저장용 양자메모리(2022년)와 같은 원천기술 개발로 성공 경험을 이어가고 있다.

주요국의 경우도 양자인터넷 원천기술 개발을 지원하고 유럽 전체를 잇는 양자암호 통신망 구축사업(EU QCI) 등을 추진해 양자암호통신을 포함한 양자통신 기술 발전과 양자산업 육성에 노력하고 있다.

과기정통부와 국가정보원은 국가전략기술인 양자산업을 활성화하기 위해 한국지능정보사회진흥원(NIA), 국가보안기술연구소(NSR), 한국전자통신연구원(ETRI), 한국표준과학연구원(KRISS), 한국정보통신기술협회(TTA) 등 민관 협의체를 구성했다.

이를 통해 공공분야에 도입되는 양자암호통신장비의 검증 기준인 '국가용 보안요구사항'을 도출하고 올해 4월 세계 최초 '양자암호통신 제품군 대상 보안검증체계(국정원 시행, 과기정통부 협력)'를 구축했다. 또한 올해 6월 표준화 특별위원회를 공동으로 구성해 양자산업 활성화를 촉진하기 위해 노력하고 있다.

양자암호통신장비 제품군의 검증기준인 '국가용 보안요구사항'은 양자키분배장비(QKD), 양자키관리장비(QKMS), 양자통신암호화장비(QENC) 총 3종으로 분류돼있다. QKMS, QENC 장비는 공인 보안기능 시험기관에서 보안기능 시험을 추진하고, QKD 장비는 한국표준과학연구원(KRISS)에서 양자 특성시험성적서를 발급받은 후 ETRI 등에서 보안기능 시험을 추진한다.

이 제도로 국가·공공기관에 양자암호통신을 활용할 수 있는 기반을 마련하고, 국가 사이버안보기관의 검증을 통한 신뢰성 확보로 금융·의료 등 보안이 중요한 기관의 양자암호통신 도입을 촉진하고 해외 진출에도 기여할 것으로 보인다.

이번에 양자암호통신장비 보안검증 기준을 통과한 1호 제품은 국내 보안인증 전문기업의 QKMS(양자키관리장비)로서 QKD 비밀키 수신, 가공키 저장, 공급키 제공, 불필요한 키 파기 등 생명주기 관리를 수행한다. 향후 국가·공공기관 등의 양자암호통신 확산에 기여할 것으로 기대된다.

QKMS 제품은 ETSI-014(유럽전기통신표준화기구) 및 국내 표준을 준용하고 국가검증 암호모듈(KCMVP)을 탑재해 유효기간 5년의 '보안기능 확인서'를 발급받았다.

과기정통부와 국가정보원은 국가·공공분야 통신망 보안성 강화를 위한 양자암호통신 1호 검증제품을 시작으로 양자 3대 분야(통신, 센서, 컴퓨터) 중 하나인 양자통신 기술과 산업의 육성을 위해 지속적으로 협력을 강화할 예정이다.