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Telecommunications review

Future Secure Communication Technology : Quantum Cryptography

Osung Kwon, 김용수, Sang-Wook Han, 문성욱

Published Jan 1, 2014• 0 citations
OpenAlex

Abstract

오늘날 우리는 정보와 지식이 고부가가치를 창출하는 시대에 살고 있다. 따라서 정보의 보안이 정보화시대의 발전과 더불어 더욱 중요해지고 있으며, 이를 위해 각국은 개인과 공공의 정보보호를 위한 새로운 암호 프로토콜 개발에 힘쓰고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 공개키 암호화 체계는 수학적 계산 복잡성에 의존하...

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A Study on Factors Affecting the Intention to Accept Quantum Cryptography Communication

Dae-Ho Jun, Mihae Kang, Mahn Chey +1 more

양자컴퓨터는 2019년 구글(Google)이 양자컴퓨터 Sycamore를 개발하여 기존 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리던 알고리즘을 200초로 단축했다며 Nature에 발표하면서 양자컴퓨터가 주목받게 되었다. 양자컴퓨터는 중첩된 큐비트를 활용하여 일부 알고리즘 작업에서 고전 컴퓨터보다 압도적으로 빠른 성능을 자랑하나, 현재 존재하고 있는 암호 시스템은 이러한 양자컴퓨터의 능력에 의해 손쉽게 해킹할 수 있다는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 양자컴퓨터에 대항할 수 있는 보안체계로써 양자암호통신의 중요성이 대두되고 있다. 양자암호통신은 해킹이 원천적으로 불가능한 양자키분배(Quantum Key Distribution, QKD)기술이나 양자내성암호(Post Quantum Cryptography, PQC) 기술을 활용하여 양자컴퓨터의 위협으로부터 도․감청을 원천 차단할 수 있는 강점이 있다. 이에 양자암호통신은 해킹과 도청의 위험으로부터 보안이 중요시되는 공공, 자율주행차, 금융, 의료, 모바일, 군사분야 등 다양한 분야의 안전망 구축을 위해 꼭 필요한 차세대 기술로 세계의 주목을 받고 있으며 기업과 학계를 중심으로 양자암호통신의 기술적(technical) 특징에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 양자암호통신에 대한 수용, 전환, 도입의도와 같은 부분에 대한 사회과학 방법론에 의한 연구는 전무한 실정이다. 이에 따라 본 연구는 양자암호통신의 도입의도에 영향을 미치는 요인에 관한 실증연구를 수행하였다. 이를 위해 선행연구를 기반으로 양자암호통신 특성과 기술, 조직, 환경 특성 그리고 성과기대와 노력기대를 활용하여 변수들을 도출하고 연구모형을 구성하였다. 이러한 연구모형을 실증 분석한 결과 14개의 가설 중 11개가 채택되었고, 3개의 가설은 기각되었다. 본 연구는 양자암호통신 관련 최초의 실증적 연구라는 점에서 의의가 있다. 아울러 실증연구를 통해 양자암호통신의 핵심기술인 양자키분배와 양자내성암호 기술의 수준이 도입의도에 큰 영향을 미치며 산업의 핵심 경쟁요소인 것으로 확인되었다. 나아가 본 연구에서 정부의 제도적․정책적 지원과 양자암호통신에 대한 인식 향상이 양자암호통신 산업 저변 확대에 중요한 요인임을 발견할 수 있었다.

Korea Business Review•Nov 30, 2023•0 citations

양자 암호(Quantum cryptography)

김재완

양자물리학은 디지털통신보안에 대해 ‘병 주고 약 주는’ 관계에 있다. 양자컴퓨터는 디지털컴퓨터로는 풀기 어려운 문제를 쉽게 풀 수 있을 것으로 기대되어, 어려운 수학 문제에 그 보안성을 담보하는 공개키 암호체제가 양자컴퓨터의 위협 앞에 놓이게 된 한편, 양자물리학은 일회용난수표를 도청이 절대 불가능한 방식으로 전송하는 양자암호기술이라는 새로운 형태의 암호체제를 제시한다. 양자암호기술은 기존의 암호기술과 함께 21세기 디지털통신에 완벽한 보안대책을 제공하게 될 것이다.

정보보호학회지•Jun 1, 2004•0 citations

A Keyword Network Analysis on Trends in Quantum Cryptography Using Domestic Research Reports

Sang-Wook Kang, Sung-Uk Park

양자암호 기술은 기업 기밀이나 국가적 정보를 보호하기 위해 필수적인 역할을 수행하는 기술로 주목받고 있다. 만약 양자 컴퓨터의 발전으로 기존의 암호화 방식이 무효화 된다면, 개인정보 보호를 위해 양자암호 기술이 유일한 대안으로 부상할 가능성이 크다. 이러한 이유로, 해당 기술은 국가적으로도 매우 중요한 사안으로 인식되고 있다. 본 논문에서는 국내 최초로 양자암호에 대한 국내 연구보고서를 대상으로 키워드 네트워크 분석을 하였고 이에 대한 시사점과 향후 연구방향을 제시함으로써 학술적 가치를 지닌다. 빈도분석, 중심성분석, CONCOR분석을 통해 도출된 주요 키워드와 주요 도전과제, 양자암호 기술의 미래에 대해서는 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 클라우드 및 블록체인 보안 강화를 위한 양자암호 알고리즘의 경량화 및 안전성 확보, 둘째, 양자암호 통신 시스템의 기술적 구현을 위한 하드웨어 개발과 표준화, 셋째, 광자기반 양자암호 통신에서 보안성과 해킹 방지를 위한 물리적 인프라 강화, 넷째, 국가 인프라와 에너지 관리 시스템의 보안을 위한 양자암호 기술 적용 및 대규모 데이터 처리이다.

Journal of Korea Technology Innovation Society•Apr 30, 2025•0 citations

Quantum Key Distribution System integrated with IPSec

한국과학기술정보연구원, Eun-Joo Lee, IlKwon Sohn +2 more

현존하는 대부분의 인터넷 보안 프로토콜은 소인수분해 문제의 수학적 복잡도에 기초한 고전적인 암호화 알고리즘에 의존하고 있으나, 이러한 고전 알고리즘은 양자 컴퓨터의 공격에 취약하다고 알려져 있다. 최근 양자 컴퓨팅 기술이 비 약적으로 발전하면서 기존 통신의 물리 및 네트워크 계층 보안을 위해 양자키분배 기술을 적용하는 것이 국제적으로 필수적인 과제가 되고 있다. 본 연구에서는 성형 네트워크에 적용하기 위한 plug & play 방식의 양자키분배 장치를 제작 하고, 생성된 양자키를 IPSec의 키 교환 과정에 이용함으로써 기존 IPSec 장치와 연동 실험한 결과를 보고하고자 한다.

Jouranl of Information and Security•Sep 30, 2021•0 citations

Utilization of IPSec Protocol Applied with Quantum Key Distribution (QKD)

제주대학교 대학원 융합정보보안학협동과정, Jeunghun Park, Jinsu Kim +1 more

양자기술의 발전에 따라 기존의 암호화는 취약점이 될 수 있다. 고전적인 수학적 어려움의 암호화 방식을 양자 키 분배(QKD)로 대체하여 발생할 수 있는 취약점을 보완하여야 한다. Q-IPsec(Quantum-IPsec)은 2021년 한국과학 기술정보연구원에 의해 제안된 개념으로, 양자 환경에서 안전한 키 교환을 위해 적용 가능한 IPsec 시스템을 의미 한다. IPSec의 기능적 장점과 키 교환의 취약점을 양자 키 교환으로 보완한다면 중요한 여러 분야에서 활용이 가 능할 것이다. 양자정보통신 기술과 시장은 진입장벽이 높고 경제⋅사회적 부가가치가 매우 높아 핵심기술 확보를 위해 세계 각국이 치열한 경쟁을 하고 있다. 본 논문에서는 변화와 기대의 양자정보통신 시대에 Q-IPSec을 활용 한 다양한 분야를 알아보고자 한다.

Journal of Convergence Science Technology and Society•Jun 30, 2022•0 citations

Comparison of Lattice-Based Key Exchange Protocols for Quantum Computing Attack

Rakyong Choi, Hyeongcheol An, Jeeun Lee +2 more

격자 기반 암호는 양자 컴퓨터를 이용한 공격에도 안전한 포스트 양자 암호(Post Quantum Cryptography, PQC)의 하나로 각광받고 있으며, 함수형 암호, 준동형 암호, 준동형 서명, 난독화 등 다양한 목적으로 연구가 진행 중에 있다. 격자 기반 키 교환 프로토콜은 기존에 사용하고 있는 DH(Diffie-Hellman) 키 교환 프로토콜을 비롯한 정수론 기반의 키 교환 프로토콜을 대체하는 기술로 본 논문에서는 총 7가지의 격자 기반 (인증) 키 교환 프로토콜에 대해 기반 문제, 샘플링 알고리즘, 보안도 및 안전성 분석 기법, 구현 효율성 등을 비교하고 향후 연구를 제시하였다.

한국통신학회논문지•Nov 30, 2017•0 citations
오늘날 우리는 정보와 지식이 고부가가치를 창출하는 시대에 살고 있다. 따라서 정보의 보안이 정보화시대의 발전과 더불어 더욱 중요해지고 있으며, 이를 위해 각국은 개인과 공공의 정보보호를 위한 새로운 암호 프로토콜 개발에 힘쓰고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 공개키 암호화 체계는 수학적 계산 복잡성에 의존하...
양자컴퓨터는 2019년 구글(Google)이 양자컴퓨터 Sycamore를 개발하여 기존 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리던 알고리즘을 200초로 단축했다며 Nature에 발표하면서 양자컴퓨터가 주목받게 되었다. 양자컴퓨터는 중첩된 큐비트를 활용하여 일부 알고리즘 작업에서 고전 컴퓨터보다 압도적으로 빠른 성능을 자랑하나, 현재 존재하고 있는 암호 시스템은 이러한 양자컴퓨터의 능력에 의해 손쉽게 해킹할 수 있다는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 양자컴퓨터에 대항할 수 있는 보안체계로써 양자암호통신의 중요성이 대두되고 있다. 양자암호통신은 해킹이 원천적으로 불가능한 양자키분배(Quantum Key Distribution, QKD)기술이나 양자내성암호(Post Quantum Cryptography, PQC) 기술을 활용하여 양자컴퓨터의 위협으로부터 도․감청을 원천 차단할 수 있는 강점이 있다. 이에 양자암호통신은 해킹과 도청의 위험으로부터 보안이 중요시되는 공공, 자율주행차, 금융, 의료, 모바일, 군사분야 등 다양한 분야의 안전망 구축을 위해 꼭 필요한 차세대 기술로 세계의 주목을 받고 있으며 기업과 학계를 중심으로 양자암호통신의 기술적(technical) 특징에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 양자암호통신에 대한 수용, 전환, 도입의도와 같은 부분에 대한 사회과학 방법론에 의한 연구는 전무한 실정이다. 이에 따라 본 연구는 양자암호통신의 도입의도에 영향을 미치는 요인에 관한 실증연구를 수행하였다. 이를 위해 선행연구를 기반으로 양자암호통신 특성과 기술, 조직, 환경 특성 그리고 성과기대와 노력기대를 활용하여 변수들을 도출하고 연구모형을 구성하였다. 이러한 연구모형을 실증 분석한 결과 14개의 가설 중 11개가 채택되었고, 3개의 가설은 기각되었다. 본 연구는 양자암호통신 관련 최초의 실증적 연구라는 점에서 의의가 있다. 아울러 실증연구를 통해 양자암호통신의 핵심기술인 양자키분배와 양자내성암호 기술의 수준이 도입의도에 큰 영향을 미치며 산업의 핵심 경쟁요소인 것으로 확인되었다. 나아가 본 연구에서 정부의 제도적․정책적 지원과 양자암호통신에 대한 인식 향상이 양자암호통신 산업 저변 확대에 중요한 요인임을 발견할 수 있었다.
양자물리학은 디지털통신보안에 대해 ‘병 주고 약 주는’ 관계에 있다. 양자컴퓨터는 디지털컴퓨터로는 풀기 어려운 문제를 쉽게 풀 수 있을 것으로 기대되어, 어려운 수학 문제에 그 보안성을 담보하는 공개키 암호체제가 양자컴퓨터의 위협 앞에 놓이게 된 한편, 양자물리학은 일회용난수표를 도청이 절대 불가능한 방식으로 전송하는 양자암호기술이라는 새로운 형태의 암호체제를 제시한다. 양자암호기술은 기존의 암호기술과 함께 21세기 디지털통신에 완벽한 보안대책을 제공하게 될 것이다.
양자암호 기술은 기업 기밀이나 국가적 정보를 보호하기 위해 필수적인 역할을 수행하는 기술로 주목받고 있다. 만약 양자 컴퓨터의 발전으로 기존의 암호화 방식이 무효화 된다면, 개인정보 보호를 위해 양자암호 기술이 유일한 대안으로 부상할 가능성이 크다. 이러한 이유로, 해당 기술은 국가적으로도 매우 중요한 사안으로 인식되고 있다. 본 논문에서는 국내 최초로 양자암호에 대한 국내 연구보고서를 대상으로 키워드 네트워크 분석을 하였고 이에 대한 시사점과 향후 연구방향을 제시함으로써 학술적 가치를 지닌다. 빈도분석, 중심성분석, CONCOR분석을 통해 도출된 주요 키워드와 주요 도전과제, 양자암호 기술의 미래에 대해서는 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 클라우드 및 블록체인 보안 강화를 위한 양자암호 알고리즘의 경량화 및 안전성 확보, 둘째, 양자암호 통신 시스템의 기술적 구현을 위한 하드웨어 개발과 표준화, 셋째, 광자기반 양자암호 통신에서 보안성과 해킹 방지를 위한 물리적 인프라 강화, 넷째, 국가 인프라와 에너지 관리 시스템의 보안을 위한 양자암호 기술 적용 및 대규모 데이터 처리이다.
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양자기술의 발전에 따라 기존의 암호화는 취약점이 될 수 있다. 고전적인 수학적 어려움의 암호화 방식을 양자 키 분배(QKD)로 대체하여 발생할 수 있는 취약점을 보완하여야 한다. Q-IPsec(Quantum-IPsec)은 2021년 한국과학 기술정보연구원에 의해 제안된 개념으로, 양자 환경에서 안전한 키 교환을 위해 적용 가능한 IPsec 시스템을 의미 한다. IPSec의 기능적 장점과 키 교환의 취약점을 양자 키 교환으로 보완한다면 중요한 여러 분야에서 활용이 가 능할 것이다. 양자정보통신 기술과 시장은 진입장벽이 높고 경제⋅사회적 부가가치가 매우 높아 핵심기술 확보를 위해 세계 각국이 치열한 경쟁을 하고 있다. 본 논문에서는 변화와 기대의 양자정보통신 시대에 Q-IPSec을 활용 한 다양한 분야를 알아보고자 한다.
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