국민대 이옥연 교수팀, 유·무선 통합 ‘하이브리드 양자 보안 VPN’ 개발 성공

美 NIST 표준 및 韓 KpqC 알고리즘 탑재한 PQC-TLS 솔루션 개발
유선 QKD와 무선 5G 구간 연동해 ‘End-to-End’ 양자 보안 실현... 기술이전 통해 상용화 추진

[보안뉴스 조재호 기자] 국민대학교(총장 정승렬) 정보보안암호수학과 이옥연 교수 연구팀이 유선의 양자키분배(QKD) 기술과 무선의 양자내성암호(PQC) 기술을 결합한 하이브리드 형태의 차세대 보안 통신 솔루션을 선보였다.

▲국민대 연구팀이 PQC·QKD 연동 양자가상사설망(Q-VPN)을 시연하고 있다. [출처: 국민대]

9일 국민대는 이옥연 교수팀이 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 표준 PQC 3종과 국내 양자내성암호(KpqC) 4종을 탑재한 ‘PQC-TLS 양자보안 솔루션’ 개발을 완료하고, 이를 통해 5G 망에서의 영상 및 데이터 전송 시연에 성공했다고 밝혔다.

이번 연구의 핵심은 유선 구간에서 생성된 고품질의 양자키(Quantum Key)를 무선 구간인 5G 단말까지 안전하게 전달하는 데 있다.

연구팀은 △ML-KEM △SLH-DSA △ML-DSA 등 미국 표준 PQC 3종과 △AIMer △HAETAE △NTRU+ △SMAUG-T 등 국내 KpqC 4종을 최신 보안 통신 규약인 TLS 1.3에 적용했다. 이를 통해 유선망의 QKD 장비에서 생성된 암호키를 PQC 기술로 캡슐화해 5G 무선망을 통해 스마트폰이나 드론 같은 단말기까지 전송하는 ‘유·무선 연동 하이브리드 체계’를 구축했다.

기존의 양자가상사설망(Q-VPN) 기술이 주로 PQC만을 적용해 소프트웨어적으로 구현됐던 것과 달리, 이번 성과는 물리적 보안성이 뛰어난 QKD와 무선 확장성이 좋은 PQC를 결합해 보안성과 편의성을 동시에 잡았다는 점에서 의미가 있다.

연구팀은 이번 기술이 국방·금융·공공·의료데이터 전송은 물론 자율주행차나 도심항공교통(UAM), 드론 등 무선 보안이 필수적인 미래 산업 분야에 폭넓게 적용될 것으로 내다봤다. 특히 유선망에 국한되었던 QKD의 한계를 극복하고, 무선 단말까지 ‘End-to-End’ 보안을 제공함으로써 양자 암호 통신의 상용화를 앞당길 것으로 기대했다.

이옥연 교수는 “국민대 연구실에 2월 중 구축될 공항 항공관제 시스템에 양자내성암호(PQC, KpqC) 및 양자암호통신(QKD)망과 양자암호모듈(QCM, QRNG) 및 위성통신을 통합함으로써 수상·지상·항공·우주를 향한 국민대 양자캠퍼스 구축 및 운영에 큰 역할을 다할 것”이라고 말했다.

[조재호 기자(sw@boannews.com)]

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