cryptocurrencies의 양자 컴퓨팅 위협은 무엇입니까? 블록 체인 보안에 어떤 영향을 미칩니 까?

양자 컴퓨터는 SHA-256 및 ECDSA와 같은 암호화 알고리즘을 잠재적으로 깨뜨려 거래 위조 및 도난을 가능하게함으로써 암호 화폐 보안을 위협합니다. 그러나 업계는 이러한 위험을 완화하기 위해 양자 저항성 암호화를 적극적으로 개발하고 있습니다.

2025/02/26 16:54

cryptocurrencies의 양자 컴퓨팅 위협은 무엇입니까? 블록 체인 보안에 어떤 영향을 미칩니 까?

핵심 사항 :

• 양자 컴퓨터 기능 : 양자 컴퓨터는 고전적인 컴퓨터와 달리 양자 역학을 활용하여 특정 유형의 문제에 대해 기하 급수적으로 더 빠르게 계산을 수행합니다. 이 속도 이점은 많은 암호 화폐를 뒷받침하는 암호화 알고리즘에 중대한 위협이됩니다.
• 암호화 해싱에 미치는 영향 : 많은 블록 체인은 보안을 위해 암호화 해시 함수 (SHA-256과 같은)에 의존합니다. 양자 컴퓨터는 이러한 기능을 잠재적으로 파괴하여 악의적 인 행위자가 거래를 위조하고 블록 체인을 조작하며 잠재적으로 암호 화폐를 훔칠 수 있습니다.
• 디지털 서명에 대한 위협 : 거래 진정성 및 소유권을 확인하는 데 중요한 디지털 서명도 취약합니다. 양자 알고리즘은 ECDSA와 같은 널리 사용되는 시그니처 체계를 효율적으로 파괴하여 디지털 자산을 불안하게 만들 수 있습니다.
• 합의 메커니즘에 미치는 영향 : WORW (Work)와 같은 합의 메커니즘에 미치는 영향은 덜 직접적이지만, 기본 암호화 구성 요소는 여전히 취약합니다. 손상된 암호화 시스템은 합의를 방해하고 잠재적으로 블록 체인 포크 또는 타협으로 이어질 수 있습니다.
• 완화 전략 : cryptocurrency 산업은 이러한 위협을 해결하기 위해 양자 저항성 암호화 (Quantum resistant cryptography 또는 PQC)를 적극적으로 연구하고 개발하고 있습니다. 여기에는 양자 컴퓨터 공격에 대해서도 안전한 것으로 여겨지는 알고리즘으로의 전환이 포함됩니다.
• 타임 라인 불확실성 : Quantum Computers의 정확한 타임 라인은 실질적인 위협이 될 것입니다. 그러나 잠재적 결과는 사전 조치를 보장하기에 충분히 심각합니다.
• 양자 컴퓨팅의 우수성 이해 :

양자 컴퓨터는 클래식 컴퓨터와 근본적으로 다른 원칙에서 작동합니다. 고전적인 컴퓨터는 정보를 0 또는 1을 나타내는 비트로 저장합니다. 얽힘과 같은 다른 양자 현상과 결합 된이 중첩은 양자 컴퓨터가 여러 가능성을 동시에 탐색 할 수있게합니다. 특정 계산 문제의 경우, 이는 기하 급수적 인 속도를 초래합니다. 양자 컴퓨터는 고전적인 컴퓨터를 완전히 대체하지는 않지만 (보편적으로 더 빠르지는 않음), 특정 문제, 특히 인수화 및 개별 로그 (많은 암호화 알고리즘에 중요)와 관련된 문제를 해결하는 능력은 상당한 위협이됩니다. Shor의 알고리즘과 같은 알고리즘의 복잡성은 양자 컴퓨터에서 많은 수를 효율적으로 인수 할 수 있으며 클래식 컴퓨터에서 그렇게하는 불가능 성과 크게 대조됩니다. 이러한 계산 능력의 차이는 현재 사용되는 암호화 체계를 깨는 능력으로 직접 해석됩니다. 고전적인 컴퓨터로 RSA 암호화를 중단하는 데 필요한 엄청난 자원과 시간을 고려하십시오. 양자 컴퓨터는이 이론적 으로이 작업을 합리적인 기간 내에 훨씬 더 빠르게 달성 할 수 있습니다. 계산 능력의 급격한 차이는 암호 화폐 공간에 사용 된 것들을 포함하여 다양한 암호화 시스템의 보안에 중대한 영향을 미칩니다. 많은 숫자를 신속하게 고려하는 기능은 현재 온라인 거래 및 데이터 보안에 광범위하게 사용되는 RSA와 같은 많은 공개 키 암호화 알고리즘의 보안에 직접 영향을 미칩니다. 계산적으로 어려운 문제를 효율적으로 해결하는이 능력, 그렇지 않으면 클래식 컴퓨터의 경우에는 다루기 힘든이 기능은 현재 암호화 인프라에 대한 잠재적 위험 양자 컴퓨팅 포즈를 강조합니다. 양자 컴퓨터의 개발 및 배치는 비교적 작은 규모조차도 계산 환경의 큰 변화를 나타내며 잠재적 위험을 완화하기위한 사전 예방 적 접근이 필요합니다.

• 양자 컴퓨팅의 암호화 해싱 위협 :

암호화 해시 기능은 블록 체인 보안의 기본입니다. 입력 (데이터 블록)을 취하고 고정 크기 출력 (HASH)을 생성하는 일원 기능입니다. 이러한 함수는 충돌 방지 (동일한 해시를 생성하는 두 가지 다른 입력을 찾기 위해 계산할 수 없음)와 사전 이미지 저항성 (해시 만 주어진 입력 만 찾기 위해 계산할 수 없음)으로 설계되었습니다. Bitcoin 및 Ethereum과 같은 많은 블록 체인은 SHA-256 (보안 해시 알고리즘 256 비트) 또는 이와 유사한 해시 기능에 크게 의존하여 블록 체인의 무결성과 불변성을 보장합니다. 각 블록의 해시는 이전 블록의 해시에 연결되어 체인을 만듭니다. 블록에서 단일 비트의 데이터조차도 해시가 변경되어 체인을 깨고 변경을 즉시 감지 할 수 있습니다. 그러나 이러한 해시 함수의 보안은 이들이 엔지니어를 역전 시키거나 충돌을 찾기가 어렵다는 가정에 달려 있습니다. 양자 컴퓨터는 계산을 기하 급수적으로 더 빠르게 수행 할 수있는 능력 으로이 가정을 위협합니다. SHA-256에 대한 양자 컴퓨팅의 정확한 영향은 여전히 ​​조사 중이지만, 양자 알고리즘으로 충돌 또는 사전 이미지를 찾을 수있는 가능성이 상당히 높아집니다. 이를 통해 악의적 인 행위자는 사기 블록을 만들거나 블록 체인에서 기록을 다시 작성하거나 이중 지출 공격을 수행 할 수 있습니다. 전체 블록 체인의 무결성과 그에 대한 암호 화폐의 가치를 손상시킬 수 있기 때문에 그 의미는 심오합니다. 도전은 이론적 가능성뿐만 아니라 이러한 해시 기능을 중단하기 위해 양자 알고리즘을 구현할 수있는 실질적인 타당성에 있습니다. 보다 강력한 양자 컴퓨터의 개발과 암호화 해시 함수를 타겟팅하도록 설계된 양자 알고리즘의 개선은이 위협의 실제 타임 라인을 결정하는 데 중요한 요소입니다. 양자 컴퓨팅 및 쿼터 암호화에 대한 지속적인 연구는이 위험을 효과적으로 이해하고 완화하는 데 중요합니다.

• 디지털 서명의 취약점 :

디지털 서명은 블록 체인 보안의 또 다른 중요한 구성 요소입니다. 거래의 진위와 무결성을 확인하는 데 사용됩니다. 디지털 서명은 특정 사용자가 특정 트랜잭션에 서명했음을 수학적으로 증명합니다. 이것은 공개 키 암호화를 사용하여 달성됩니다. 각 사용자는 개인 키 (비밀 유지)와 공개 키 (공개적으로 공유)의 키 쌍이 있습니다. 개인 키는 거래를위한 디지털 서명을 만드는 데 사용되며 공개 키는 서명을 확인하는 데 사용됩니다. ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)와 같은 암호 화폐에서 널리 사용되는 서명 체계는 타원 곡선 이산 로그 문제를 해결하기가 어렵다는 데 의존합니다. 이 문제는 클래식 컴퓨터의 계산적으로 어려운 것입니다. 그러나 양자 알고리즘 인 Shor의 알고리즘은이 문제를 효율적으로 해결할 수 있습니다. 이는 충분히 강력한 양자 컴퓨터가 디지털 서명을 위조하여 악의적 인 행위자가 소유하지 않는 암호 화폐를 소비하거나 합법적 인 사용자를 가장하거나 탐지없이 거래를 조작 할 수 있음을 의미합니다. 그 의미는 심각하여 잠재적으로 블록 체인 기반 시스템의 신뢰 및 보안 모델을 손상시킬 수 있습니다. 디지털 서명을 위조하는 능력은 광범위한 사기, 도난 및 암호 화폐에 대한 신뢰 상실로 이어질 수 있습니다. 양자 내성 서명 체계로의 전환은이 위협을 완화하는 데 중요합니다. 양자 공격에 내성이있는 새로운 서명 알고리즘의 개발 및 구현은 암호 화폐 및 블록 체인 기술의 미래를 확보하기위한 필수 단계입니다. 쿼터 암호화에 중점을 둔 연구 개발 노력은 이러한 맥락에서 중요하며보다 안전하고 탄력적 인 암호화 인프라를 향한 길을 제공합니다.

• 양자 컴퓨팅의 합의 메커니즘에 미치는 영향 :

WORW (Proof-of-Work) 및 POS (Place-of Stake)와 같은 합의 메커니즘은 해시 기능이나 디지털 서명과 같은 방식으로 양자 알고리즘에 의해 직접적으로 타겟팅되지 않지만 여전히 취약한 암호화 구성 요소에 의존합니다. 예를 들어, 작업 증명에는 계산 집중 암호화 퍼즐을 해결하는 것이 포함됩니다. 양자 컴퓨터에 의해 퍼즐 자체가 쉽게 해결되지 않을 수 있지만, 퍼즐에 사용 된 기본 암호화 해시 함수는 취약합니다. 이러한 해시 기능의 타협은 악의적 인 행위자가 채굴 과정을 조작 할 수있게하여 잠재적으로 이중 지출 공격 또는 체인 개편으로 이어질 수 있습니다. 반면에 스테이크 증명은 네트워크를 보호하기 위해 암호 화폐를 위험에 빠뜨리는 유효성 검사기에 의존합니다. 이 프로세스의 보안은 유효성 검사기가 블록에 서명하기 위해 사용하는 디지털 시그니처의 무결성에 달려 있습니다. 양자 컴퓨터가 이러한 디지털 시그니처를 효율적으로 파괴 할 수 있다면 전체 합의 메커니즘이 손상 될 수 있습니다. 네트워크 불안정성, 포크 또는 심지어 악의적 인 행위자에 의한 블록 체인의 완전히 제어 할 수 있기 때문에 중단 가능성은 중요합니다. 따라서 합의 메커니즘의 보안은 기본 암호화 알고리즘에 대한 양자 위협에 의해 간접적으로 영향을받습니다. 양자 내성 암호화의 필요성은 합의 메커니즘을 지원하는 알고리즘을 포함하여 블록 체인 보안의 모든 측면으로 확대됩니다. 양자 내성 대안으로의 전환은 블록 체인 네트워크의 장기적인 생존력과 보안을 보장하기 위해 필수적입니다.

• 완화 전략 : 쿼터 암호화로 전환 :

Cryptocurrency 산업은 퀘스트 토움 후 암호화 (PQC)의 개발 및 구현을 통해 양자 컴퓨팅 위협을 완화하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다. PQC는 양자 컴퓨터의 공격에 대해서도 안전한 것으로 여겨지는 암호화 알고리즘을 말합니다. 이 알고리즘은 고전적인 컴퓨터와 양자 컴퓨터 모두에서 어려운 수학적 문제를 기반으로합니다. 격자 기반 암호화, 코드 기반 암호화, 다변량 암호화 및 해시 기반 암호화를 포함하여 몇 가지 유망한 PQC 알고리즘이 현재 연구되고 표준화되고 있습니다. PQC로의 전환에는 몇 가지 단계가 포함됩니다.

• 알고리즘 선택 : 특정 애플리케이션에 필요한 보안 수준 및 성능을 제공하는 적절한 PQC 알고리즘 선택.
• 구현 : PQC 알고리즘을 기존 블록 체인 시스템 및 암호화 라이브러리에 개발 및 통합합니다.
• 테스트 및 검증 : 보안 및 신뢰성을 보장하기 위해 PQC 구현의 엄격한 테스트 및 검증.
• 표준화 : PQC에 대한 널리 받아 들여지는 표준을 설정하기 위해 업계 이해 관계자 간의 협력.
• 마이그레이션 : 기존 블록 체인 시스템 및 응용 프로그램을 PQC로 점차 마이그레이션합니다.

이 과정은 복잡하며 연구원, 개발자 및 전체 cryptocurrency 커뮤니티의 상당한 노력이 필요합니다. PQC 로의 완전한 전환을위한 타임 라인은 불확실하지만 미래의 위험을 완화하는 데 적극적인 조치가 중요합니다. PQC의 통합은 간단한 업그레이드가 아니라 신중한 계획과 조정이 필요한 중요한 사업입니다.

FAQ :

Q : 양자 컴퓨터는 언제 암호 화폐에 실질적인 위협을 일으킬까요?

A : 정확한 타임 라인은 확실하지 않습니다. 대규모의 결함 내성 양자 컴퓨터의 개발은 여전히 ​​초기 단계에 있습니다. 그러나 전문가들은 수십 년이 아니라 수년이 될 수 있다고 제안합니다. 이 잠재적 위협을 준비하려면 사전 조치가 필요합니다.

Q : 모든 암호 화폐는 양자 컴퓨팅에 똑같이 취약합니까?

A : 취약점은 사용 된 암호화 알고리즘에 따라 다릅니다. ECDSA 또는 SHA-256과 같은 알고리즘에 의존하는 cryptocurrencies는 이미 양자 내성 알고리즘을 사용하는 것보다 더 취약합니다 (여전히 드물지만).

Q : 암호 화폐에 대한 성공적인 양자 공격의 경제적 결과는 무엇입니까?

A : 그 결과는 치명적일 수 있으며, 잠재적으로 암호 화폐 가치, 광범위한 사기 및 블록 체인 기술에 대한 신뢰의 상당한 침식이 발생할 수 있습니다.

Q : 양자 컴퓨팅 공격으로부터 cryptocurrencies를 완전히 보호 할 수 있습니까?

A : 완전한 보호는 보장하기가 어렵습니다. 그러나 퀘텀 후 암호화로의 전환은 위험을 크게 완화시킵니다. 암호화 시스템은 완벽하게 안전하지는 않지만 목표는 공격 비용을 엄청나게 높게 만드는 것입니다.

Q : 암호 화폐에 대한 양자 컴퓨팅 위협을 해결하는 데 정부 규제가 어떤 역할을합니까?

A : 정부는 PQC의 개발 및 채택을 촉진하고 표준 설정 및 취약한 암호화 알고리즘의 사용을 규제하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 국제 협력이 중요합니다.

Q : 쿼터 암호화의 현재 연구 상태는 무엇입니까?

A :이 분야는 개발 및 표준화 중에 여러 가지 유망한 알고리즘이있어 적극적으로 진화하고 있습니다. 그러나 장기 보안 및 성과를 평가하기위한 지속적인 연구가 있습니다.