이동통신 5G가입자 인증 서버에 양자암호기술이 적용된다.

양자암호통신은 ‘양자(Quantum, 더 이상 쪼갤 수 없는 물리량의 최소 단위)’의 특성을 이용해 송신자와 수신자만이 해독할 수 있는 암호키(Key)를 만들어 도청을 막는 통신 기술이다. 현존하는 보안기술 가운데 가장 안전한 통신암호화 방식으로 평가 받는다.

SK텔레콤은 이달부터 5G 가입자 인증 서버에 ID Quantique(이하 IDQ)社의 양자난수생성기(QRNG, Quantum Random Number Generator)를 적용했다. 양자난수생성기는 양자의 특성을 이용해 패턴 분석 자체가 불가능한 무작위 숫자를 만드는 장치로, 통신 네트워크를 통한 해킹의 위험을 원천 봉쇄한다.

가입자 인증 과정은 단말 사용자가 이동통신망에 접속해 모든 음성∙영상 데이터, SMS 등을 주고 받기 전에 정상 가입자로 인증을 받는 최초이자 필수적인 단계다. 만약 인증키 값이 유출될 경우 고객 정보가 도청, 해킹 등 범죄에 쓰일 수 있어 보안이 무엇보다 중요하다.

자율주행, 금융, 원격의료, 스마트팩토리 등 초연결시대를 여는 기술은 방대한 양의 데이터가 5G망을 통해 전달된다. 양자암호통신 기술을 통해 최고 수준의 안전한 통신 인프라 구현에 집중하는 이유다.

기존 통신 방식을 공을 주고 받는 행위로 비유하면, 제3자가 몰래 공을 가로챈 후 복제본을 전달해도 탈취 여부를 알기 어렵다. 반면 양자암호통신은 비눗방울을 주고 받는 것과 같아, 제3자가 비눗방울을 건들기만 해도 형태가 변형돼 해킹이나 복제 자체가 불가하다.

현재의 통신암호 체계는 불규칙적으로 보이지만 실제로는 일정한 패턴을 가지고 있는 숫자를 이용한다. 슈퍼컴퓨터보다 데이터 처리 속도가 1억 배 빠른 양자 컴퓨터 상용화가 본격화하면 기존 암호체계의 사전 예측 가능성이 높아진다. 이에 대비하기 위한 보안의 중요성이 커지고 있다.

SK텔레콤 직원들이 성수 교환국사에서 양자난수생성기가 적용된 가입자 인증서버를 점검하고 있다.

SK텔레콤은 우선 4월, 전국 데이터 트래픽의 핵심 전송 구간인 서울-대전 구간에 IDQ사의 양자키분배(QKD, Quantum Key Distribution) 기술을 연동해 5G와 LTE 데이터 송수신 보안을 강화한다.

양자키분배는 양자암호통신의 핵심기술로 송신부와 수신부만 해독할 수 있는 도청 불가능한 암호키를 생성한다.

SK텔레콤 강종렬 ICT Infra센터장은 “양자암호통신 기술을 5G에 선제적으로 도입해 SK텔레콤 이용 고객들은 차별화된 통신서비스를 경험할 수 있게 됐다” 며 “SK텔레콤은 전 세계에서 가장 안전한 5G 통신망을 제공할 것”이라고 밝혔다.

한편 SK텔레콤은 지난 2월 스위스 제네바에서 열린 ITU-T에서 총 4건의 양자암호기술 관련 국제표준화 과제를 수행하며 글로벌 양자암호통신 기술 표준화를 이끌고 있다.

SK텔레콤은 ITU-T에서 양자표준 분야 의장(Associate Rapporter)으로 활동, 양자암호키 관련 국제 표준을 확립하기 위한 프로젝트 공동편집인(Co-Editor)으로서 참여하고 있다.

SK텔레콤 박진효 ICT기술센터장은 “5G 시대에 보안이 더욱 중요해지는 만큼, 5G 핵심 보안기술인 양자암호통신 기술 개발을 통해 생태계 확대에 앞장서며 대한민국의 5G 시대를 선도할 것”이라고 말했다.

* ITU-T : 국제전기통신연합 전기통신표준화 부문을 뜻하며, 전기통신관련 세계 최고 국제기구인 ITU의 산하기관으로 통신 분야의 표준을 정함