비트코인 개인키 도출에 2만9588큐비트·61.8분 추산

양자컴퓨팅 기업 앨리스앤밥(Alice & Bob)은 비트코인(BTC)의 공개키에서 개인키를 도출하는 데 물리 큐비트 2만9588개와 61.8분이 필요하다고 이론적으로 추산했다. 실제 비트코인 키를 해독하거나 자금을 탈취했다는 발표는 아니다.

앨리스앤밥 연구진은 29일 공개한 쇼어 알고리즘 연구 논문에서 비트코인 서명에 쓰이는 256비트 타원곡선 이산로그 문제(ECDLP-256)를 분석했다. 논문은 비트코인에 쓰이는 secp256k1 타원곡선의 공개키에서 개인키를 도출하는 데 필요한 자원을 계산했다.

연구진은 앨리스앤밥의 캣 큐비트 구조를 전제로 계산 시간을 61.8분으로 제시했다. 이 시간은 특정 장비 조건에서 산출한 값으로, 실제 공격에 걸리는 시간을 측정한 결과는 아니다.

물리 큐비트는 양자컴퓨터의 실제 연산 단위다. 따라서 제시된 큐비트 수는 특정 조건의 장비를 가정한 이론적 추산이며, 현재 작동하는 양자컴퓨터의 성능을 나타내지는 않는다.

구글(Google)은 3월 공개한 연구에서 같은 종류의 암호 문제를 몇 분 안에 푸는 데 물리 큐비트 50만개 미만이 필요할 수 있다고 추산했다. 두 연구는 계산 대상이 비슷하지만 장비 구조와 계산 시간 등 전제 조건이 다르다.

앨리스앤밥의 큐비트 수가 구글의 추산보다 적다는 이유만으로 실제 양자컴퓨터 성능이 그만큼 향상됐다고 볼 수는 없다. 필요한 장비 규모와 계산 시간을 함께 봐야 하며, 연구별 가정을 따져야 한다.

공개키는 거래 서명이 올바른지 확인하는 데 쓰이고, 개인키는 자산 이동을 승인하는 데 필요하다. 충분히 큰 양자컴퓨터가 공개키로부터 개인키를 계산할 수 있다면 비트코인 서명 체계에 위협이 될 수 있다는 것이 연구의 배경이다.

비트코인의 평균 블록 생성 간격은 약 10분이다. 61.8분은 이보다 길어, 거래가 확인되기 전에 키를 계산해 자금을 빼내는 시나리오와는 차이가 있다.

공개키가 이미 노출된 주소는 다른 상황에 놓인다. 공격자가 새 거래가 발생하기를 기다리지 않고 공개키를 바탕으로 개인키 계산을 시도할 수 있기 때문이다.

글래스노드(Glassnode)는 5월 20일 공개한 조사에서 공개키가 이미 드러난 비트코인을 604만개로 집계했다. 이는 발행량의 30.2%에 해당한다.

같은 조사에서 공개키 노출 물량 가운데 192만개는 발행량의 9.6%로, 412만개는 20.6%로 각각 집계됐다. 글래스노드는 이를 구조적 노출과 운용상 노출로 나눴다.

구조적 노출은 주소나 거래 출력 형식에 따라 공개키가 기본적으로 드러나는 경우를 가리킨다. 글래스노드는 이 범주에 192만개를 포함했다.

운용상 노출은 처음에는 공개키가 숨겨져 있었더라도 주소 재사용이나 과거 거래 등으로 공개키가 드러난 경우다. 글래스노드는 이 범주를 412만개로 집계했다.

글래스노드는 이 집계를 특정 시점에 공개키가 노출된 물량을 살펴보는 지표로 설명했다. 공개키 노출량만으로 실제 공격이 가능해지는 시점이나 자산 탈취 가능성을 판단할 수는 없다.

연구진은 RSA-2048 암호를 푸는 데 물리 큐비트 2만2593개와 3.14일이 필요하다고도 추산했다. RSA 계산과 비트코인 키 계산은 대상과 소요 시간이 달라 하나의 공격 능력으로 묶어 해석하기 어렵다.

구글은 양자 공격에 견디는 포스트양자암호(PQC)를 블록체인 보안 강화 경로로 제시하면서 실제 전환에는 시간이 걸린다고 밝혔다. 두 연구가 제시한 큐비트 수와 시간은 각기 다른 장비 가정을 바탕으로 한 계산치다.