**스타크웨어(StarkWare)**가 양자 컴퓨터 공격에 대비한 첫 비트코인(Bitcoin) (BTC) 메인넷 트랜잭션을 실행했다고 밝혔다. 해당 방식은 양자 공격에 대해 약 118비트 수준의 보안 강도를 제공하는 것으로 평가된다.
핵심 내용
- 스타크웨어는 비트코인 프로토콜을 일절 수정하지 않고 실거래를 양자 공격으로부터 보호했다고 설명했다.
- 다만 이 방식을 사용할 경우 거래 한 건당 수 시간에 걸친 연산이 필요하다.
- 일반 노드들이 비표준 형식이라는 이유로 중계(릴레이)를 거부해, 채굴사 MARA가 직접 트랜잭션을 처리했다.
양자 내성 비트코인 거래, 메인넷에 안착
스타크웨어는 공식 블로그를 통해, 이번 거래로 향후 양자 컴퓨터가 등장했을 때 공격 대상이 될 수 있던 자금을 더 이상 도달할 수 없는 상태로 옮겼다고 설명했다. 이번 설계를 총괄한 이는 스타크웨어 최고제품책임자(CPO) **아비후 레비(Avihu Levy)**로, 그는 지난 4월 ‘퀀텀 세이프 비트코인(Quantum Safe Bitcoin)’이라는 이름으로 해당 기법을 공개했다. 결과물은 비트코인 블록체인 상에 영구 기록돼 누구나 검증할 수 있다.
논문이 처음 발표됐을 당시 구현체는 아직 온체인 브로드캐스트를 완전히 마치지 못한 상태였고, 테스트 역시 GPU를 고정해 연산하는 단계만 진행됐다. 이 과정은 엔비디아(Nvidia) GPU 8장으로 약 6시간 동안 실행됐다.
트랜잭션 채굴은 MARA가 담당했다. MARA는 일반 비트코인 노드들이 규격 외 형식이라는 이유로 전파를 거부하는 거래도 받아들이는 슬립스트림(Slipstream) 서비스를 통해 이를 포함시켰다.
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소프트포크 없이 구현한 레비의 양자 대비 방식
기존 비트코인 트랜잭션은 ECDSA 전자서명 체계에 의존한다. 이 서명은 충분히 강력한 양자 컴퓨터가 쇼어(Shor) 알고리즘을 사용할 경우 개인키를 역산해 깨뜨릴 수 있는 것으로 알려져 있다. 레비가 제안한 퀀텀 세이프 비트코인은 이 취약 지점을 해시 함수로 옮겨, 양자 컴퓨터가 알려진 지름길 없이 **무차별 대입(brute force)**으로만 공격하도록 만든다. 현재로선 양자 컴퓨터가 해시를 효율적으로 역추적하는 알고리즘은 제시되지 않았다.
이 기법은 비트코인의 레거시 스크립트 제약인 오피코드 201개, 스크립트 크기 1만 바이트 한도 안에서 작동하도록 설계됐다. 그 결과 약 118비트 수준의 보안성을 달성했다는 평가다.
레비는 이 방식을 기존 결제 시스템을 대체할 ‘일반 결제 수단’이 아니라, 필요 시에만 쓰는 ‘최후의 수단’으로 규정했다. 사용자 입장에서 비용과 복잡성이 지나치게 크다는 이유에서다. 참고로 현재 평균적인 비트코인 온체인 거래 수수료는 약 30센트 수준으로 알려져 있다.
이번 설계는 **로빈 리누스(Robin Linus)**가 제안한 초기 구상 ‘비노해시(Binohash)’를 기반으로 한다. 비노해시는 비트코인 거래에 추가 연산 작업을 요구하지만, 여전히 양자 컴퓨터가 무력화할 가능성이 높은 암호 기법에 의존했다. 레비의 버전은 송신자가 유효 해답을 찾을 때까지 막대한 탐색을 수행하도록 설계됐으며, 논문은 이를 약 70조 번의 시도에 달하는 연산량으로 추산했다. 이 작업은 온체인이 아닌, 시중에 널리 쓰이는 GPU에서 오프체인으로 수행된다.
비트코인 양자 리스크 대응, 개발자 사회서 찬반
스타크웨어 최고경영자(CEO) **엘리 벤사손(Eli Ben-Sasson)**은 비트코인이 양자 위협에 대응하는 일을 더 이상 미뤄서는 안 된다고 주장해 왔다. 그는 향후 합의가 모아질 프로토콜 업그레이드를 기다리기보다, 지금 가능한 방식을 실험하고 도입해야 한다는 입장이다.
레비는 올해 2월 비트코인 공식 저장소에 병합된 양자 내성 주소 제안서 BIP-360의 공동 저자이기도 하다. BIP-360은 이번 퀀텀 세이프 비트코인과 달리 네트워크 차원의 소프트포크를 필요로 하는 방안이다.
4월에 공개된 논문은 개발자 커뮤니티에서 호평과 더불어 적잖은 비판도 동시에 받았다. 비트코인 애널리스트 **대니얼 배튼(Daniel Batten)**은 이번 시도를 ‘양자 안전(quantum-safe)’으로 부르는 것은 과장이라는 점을 지적했다. 초기 페이투퍼블릭키(pay-to-public-key) 주소에 보관된 약 170만 BTC는 어떤 새로운 거래 기법이 등장하더라도 여전히 노출돼 있기 때문이다.
이들 초기 물량은 퍼블릭 키가 이미 블록체인에 드러난 상태여서, 새로운 지출 트랜잭션만을 대상으로 하는 기법으로는 보호할 수 없다. 다시 말해, 양자 리스크를 구조적으로 줄이려면 과거 물량과 주소 체계까지 포괄하는 보다 근본적인 해법이 필요하다는 지적이다.
