코인베이스 “비트코인 양자컴퓨터 대응 전환에 수년 걸릴 것”

코인베이스(Coinbase)가 양자컴퓨터가 실질적인 위협으로 등장하기 전에 비트코인 네트워크의 보안 체계를 준비해야 한다고 강조했다. 코인베이스는 10월 13일 발표한 자료에서 비트코인 네트워크 규칙을 변경하고 생태계 전체의 전환을 지원하는 데 수년이 걸릴 수 있다고 설명했다.

코인베이스는 현재 유통 중인 비트코인의 약 5%에 해당하는 100만 BTC가량을 보유하고 있다고 밝혔다.

이번에 공개한 문서는 비트코인 네트워크에 특정 변경 사항을 강제로 적용하려는 계획이 아니라, 양자컴퓨터 시대에 대비하기 위한 여러 기술적 방안을 제시하는 데 목적이 있다.

핵심 요약

• 코인베이스는 비트코인 개발자들에게 양자컴퓨터의 위협이 현실화될 때까지 기다리지 말고 미리 대응할 것을 촉구했다.
• P2MR, BIP-360, 하이브리드 거래 시스템 등 다양한 기술적 대응 방안을 제안했다.
• 코인베이스 양자컴퓨팅 자문위원회에 따르면 공개키가 이미 노출된 비트코인 최대 690만 BTC가 잠재적인 위험에 처할 수 있다.

코인베이스, 단계적으로 발전할 수 있는 비트코인 보안 구조 제안

코인베이스는 단순히 현재 사용되는 디지털 서명 방식을 새로운 방식으로 교체하는 것만을 권장하지 않는다.

대신 비트코인 네트워크에 큰 혼란을 일으키지 않으면서 다양한 양자내성 암호화 기술을 도입할 수 있는 유연한 구조를 구축해야 한다는 입장이다.

이러한 접근 방식은 최근 양자내성 거래 비용을 낮추기 위한 기술적 발전과도 맞물려 있다.

지난 9월 진행된 공개 경쟁에서는 양자컴퓨터 공격에 대응할 수 있는 거래의 비용이 320달러에서 67달러로 감소했다.

코인베이스는 10월 13일 발표한 자료에서 BIP-360에 도입된 P2MR과 P2TRv2를 주요 기술적 대안으로 제시했다.

P2MR은 탭루트(Taproot)의 키 경로 지출 기능을 제거해 장기간 공개키가 노출된 자금을 대상으로 하는 공격으로부터 보호 수준을 높이는 것을 목표로 한다.

이와 함께 코인베이스는 기존 암호화 키와 양자내성 암호화 키를 모두 사용할 수 있는 하이브리드 메커니즘도 제안했다.

이 방식은 동일한 비트코인을 기존 키 또는 양자내성 키를 이용해 사용할 수 있도록 설계하는 것이다.

이를 통해 기존 암호화 체계에서 새로운 양자내성 체계로 전환하는 과정이 한층 수월해질 수 있다.

암호화 알고리즘과 관련해서는 ML-DSA, SLH-DSA, FN-DSA, SHRINCS 등을 언급했다.

코인베이스는 특히 네트워크 보안 요구사항에 더 적합하다고 판단되는 무상태(Stateless) 방식의 솔루션을 선호하고 있다.

또한 새로운 보안 메커니즘은 암호화폐 수탁기관들이 사용하는 다자간 연산(MPC) 시스템과 하드웨어 보안 모듈(HSM)과도 호환되어야 한다고 강조했다.

비트코인이 양자컴퓨터 위협에 미리 대비해야 하는 이유

코인베이스가 조기 대응을 강조하는 가장 큰 이유는 전환에 필요한 시간 때문이다.

코인베이스는 다음과 같이 설명했다.

합의 규칙 변경과 생태계 전환에는 수년이 걸릴 수 있다.

현재의 암호화 서명을 해독할 수 있는 양자컴퓨터가 등장하는 시점을 흔히 ‘Q-Day’라고 부른다.

코인베이스는 이른바 Q-Day가 현실화될 때까지 기다렸다가 대응에 나선다면 필요한 조치를 취할 시간이 부족해질 수 있다고 경고했다.

양자컴퓨터가 기존 암호화 체계를 위협할 수 있는 시점에 대해서는 암호화폐 업계에서도 논쟁이 이어지고 있다.

여러 일정은 이러한 대응의 시급성을 더욱 부각하고 있다.

미국은 2030년까지 양자내성 암호화 표준을 의무화할 계획이며, 웹브라우저와 운영체제도 2033년까지 이러한 기준을 따를 가능성이 있다.

또한 미국 연방정부는 2035년 이후 타원곡선 암호화(Elliptic Curve Cryptography) 사용을 중단할 계획이다.

이와 동시에 미국은 2028년까지 수백 개의 논리 큐비트(Logical Qubit)를 활용해 작동할 수 있는 양자컴퓨터를 실증하기 위해 최대 2억 1,500만 달러를 투입하기로 했다.

그러나 비트코인은 중앙기관이 일방적으로 프로토콜 변경을 강제할 수 없는 구조다.

따라서 양자내성 암호화 기술을 도입하려면 네트워크 참여자들의 동의와 승인이 필요하다.

이러한 특성 때문에 비트코인의 보안 체계를 전환하는 작업에는 상당한 시간이 소요될 수 있다.

최대 690만 BTC, 양자컴퓨터 공격에 잠재적으로 노출

또 다른 주요 문제는 공개키가 이미 외부에 노출된 비트코인이다.

코인베이스 양자컴퓨팅 자문위원회에 따르면 최대 690만 BTC가 잠재적인 양자컴퓨터 공격 위험에 노출될 수 있다.

여기에는 과거의 P2PK(Pay-to-Public-Key) 출력과 연결된 약 170만 BTC도 포함된다.

10월 14일 기준으로 해당 비트코인 690만 개의 가치는 약 5,630억 달러에 달한다.

한편 글래스노드(Glassnode)는 600만 BTC 이상이 양자컴퓨터 관련 위험에 노출되어 있다고 집계했다.

이는 전체 비트코인 공급량의 31.2%에 해당한다.

이러한 추정치는 계산 방식과 분석 대상에 포함되는 비트코인의 유형에 따라 달라질 수 있다.

특히 분실되었거나 장기간 이동하지 않은 비트코인은 해결하기 어려운 문제를 제기한다.

사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto) 시대에 생성된 비트코인이 대표적인 사례다.

이러한 자산을 새로운 위험을 발생시키지 않으면서 어떻게 보호할 수 있을지가 중요한 과제로 떠오르고 있다.

코인베이스는 비상 상황에 대비한 대체 방안 역시 양자컴퓨터 공격을 견딜 수 있어야 한다는 입장이다.

이제 개발자들은 디지털 서명의 크기, 사용 가능한 블록 공간, 암호화 알고리즘 선택 사이에서 균형을 찾아야 한다.

양자내성 암호화 체계로의 전환이 이루어지기 전까지는 공개키가 노출된 주소와 연결된 모든 개인키(Private Key)가 잠재적인 위험 요소로 남게 된다.

코인베이스는 양자컴퓨터의 위협이 현실화된 이후 긴급하게 대응하기보다는 지금부터 비트코인의 미래 보안을 준비하는 것이 더 바람직하다고 보고 있다.