비트코인 공급량 35%, 공개키 노출…양자컴 발전땐 보안 위협

글래스노드 "712만BTC 공개키 확인 가능"…2021년 24.8%보다 늘어
주소 재사용·거래소 보유물량이 주 원인…사토시 보유 추정 물량도 취약

[이데일리 이정훈 기자] 전체 비트코인 공급량 가운데 약 3분의 1이 공개키가 외부에 노출된 상태인 것으로 나타났다. 이는 5년 전에 비해 크게 늘어난 것으로, 앞으로 양자컴퓨터 기술이 지금보다 더 발전할 경우 상당한 보안 위협에 노출될 위험이 있다는 지적이다.

비트코인 공급량 35%, 공개키 노출…양자컴 발전땐 보안 위협

온체인 분석업체인 글래스노드(Glassnode)는 10일(현지시간) 보고서를 통해 이날 기준으로 전체 비트코인 공급량의 35.4%에 해당하는 712만BTC의 공개키가 노출돼 있다고 밝혔다. 이는 데이터 분석을 시작한 이후 역대 최고 수준이다.

이번 분석의 핵심은 공개키의 노출 여부다. 모든 비트코인 지갑에는 거래에 서명하는 데 사용되는 개인키(private key)와 개인키로부터 생성할 수 있는 공개키(public key)가 존재한다. 현재 비트코인이 사용하는 암호화 기술에서는 공개키를 역으로 계산해 개인키를 알아내는 것이 사실상 불가능한 것으로 여겨진다.

하지만 이론적으로 충분한 성능을 갖춘 양자컴퓨터가 등장하면 이러한 암호학적 전제가 달라질 수 있다. 그럴 경우 이미 블록체인에 공개키가 기록된 비트코인은 상대적으로 공격하기 쉬운 대상이 될 수 있다.

글래스노드는 공개키 노출의 주요 원인을 두 가지로 구분했다. 먼저 주소 재사용으로 인한 노출 비중이 25.8%를 차지했다. 과거 거래 과정에서 이미 공개키가 드러난 지갑들이 여기에 해당한다. 거래소가 보유한 비트코인 잔액과 관련된 노출 비중은 11.6%로 집계됐다.

공개키 노출 비중은 시간이 지날수록 높아지는 추세다. 2021년 초 24.8%였던 공개키 노출 비중은 2026년 5월 30.2%로 상승했고, 같은 해 10월에는 31.2%를 기록했다.

이러한 추세를 확인한 곳은 글래스노드뿐만이 아니다. 앞서 독립적인 온체인 데이터 분석업체 체인쿼리(ChainQuery)에 따르면 이달 초 기준 공개키가 노출된 비트코인 비중은 약 35.6%였다. 이는 글래스노드의 분석 결과와 거의 일치하는 수준으로, 공개키 노출 비중이 특정 업체의 분석 방법론에서 비롯된 결과만은 아니라는 점을 시사한다.

공개키 노출 문제의 일부는 이용자들의 지갑 사용 습관이 아니라 비트코인의 초기 설계와 역사에서 비롯됐다. 대표적인 사례가 과거 사용됐던 P2PK(Pay-to-Public-Key) 거래 출력 방식이다. P2PK는 공개키를 블록체인에 직접 기록하는 초기 거래 형식으로, 현재 약 171만BTC가 이러한 형태로 보관돼 있다.

이 가운데 상당한 물량은 비트코인의 익명 창시자인 사토시 나카모토의 보유분으로 추정된다. 사토시가 조만간 해당 비트코인을 더 안전한 주소로 옮길 가능성은 낮은 것으로 여겨진다. 따라서 이 물량은 공개키 노출 통계에서 사실상 계속 남아 있을 것으로 예상된다.

비교적 최근 도입된 탭루트(Taproot) 방식도 공개키 노출 문제와 관련이 있다. 현재 탭루트 출력에는 약 22만2000BTC가 보관돼 있으며, 그 구조적 특성으로 인해 공개키가 노출될 가능성이 있다.

다만 연구에서는 이러한 비트코인이 당장 위험에 처한 것은 아니라고 설명했다. 해당 공개키에 대응하는 개인키를 찾아내기 위한 적극적인 시도가 없다면 즉각적인 위험이 발생하는 것은 아니라는 의미다.

현재 비트코인의 암호화 체계를 무력화할 수 있을 만큼 강력한 양자컴퓨터는 존재하지 않는다. 또한 이러한 성능을 갖춘 양자컴퓨터가 언제 등장할지, 실제로 등장할 수 있을지에 대해서도 확정된 전망은 없다. 따라서 글래스노드가 측정한 위험은 특정 시점에 양자컴퓨터 공격이 발생할 것이라는 예측이 아니다.

향후 관련 위협이 현실화할 경우 어느 정도의 비트코인이 잠재적인 공격 대상에 놓일 수 있는지를 분석한 것이다.

글래스노드 공동 창업자인 라파엘 슐체크라프트는 공개키 노출의 가장 큰 원인인 주소 재사용 문제에 대해 비교적 간단한 해결책을 제시했다. 이미 사용한 주소에 보관된 비트코인을 새롭게 생성한 주소로 옮기면 주소 재사용에 따른 공개키 노출 문제를 해소할 수 있다는 것이다.

글래스노드는 공개키가 해시 형태로 보호돼 있고 아직 사용된 적이 없는 주소를 활용하는 것이 위험을 의미 있게 줄일 수 있는 방법이라고 설명했다.

개인 비트코인 보유자들에게도 이러한 조치는 실질적인 의미가 있다. 수년 동안 동일한 수신 주소를 반복적으로 사용해 왔다면 해당 비트코인은 주소 재사용으로 공개키가 노출된 25.8%에 포함될 수 있다. 이 경우 비트코인을 새로운 주소로 이전하면 주소 재사용에서 비롯되는 특정 위험을 줄일 수 있다.

다만 더 큰 문제는 비트코인 프로토콜 자체에 있다. 주소 재사용 문제는 개별 이용자들이 지갑을 변경하는 방식으로 해결할 수 있지만, P2PK 방식으로 보관된 171만BTC는 상황이 다르다. 특히 사토시 나카모토가 보유한 것으로 추정되는 비트코인은 소유자가 직접 이전 조치를 취할 가능성이 낮아 해결이 더욱 어렵다.

향후 비트코인이 양자컴퓨터 공격에 대응할 수 있는 포스트양자암호(post-quantum cryptography) 체계로 전환하려면, 소유자가 아무런 조치를 취하지 않을 수 있는 비트코인 물량을 어떻게 처리할 것인지도 고려해야 한다.

이정훈 (futures@edaily.co.kr)