[보안뉴스]배경훈 장관, 백악관에 ‘한미 과학기술공동위원회 개최’ 제안

내용 요약

본문은 과학기술정보통신부 장관과 백악관 과학기술정책실장이 만나 한미 과학기술 협력 방안을 논의하는 내용입니다. 특히, 인공지능 (AI) 및 양자 기술 분야에서의 협력 강화에 중점을 두었으며, 이는 미래 정보 보안 환경에 중대한 영향을 미칠 핵심 기술로 주목받고 있습니다.

핵심 포인트

• AI는 사이버 보안의 방어 및 공격 능력을 혁신적으로 발전시키는 핵심 기술입니다. ️
• 양자 기술, 특히 양자 컴퓨팅은 현재의 암호화 시스템을 무력화할 잠재력을 가지므로, 이에 대응하는 Post-Quantum Cryptography (PQC) 개발 및 도입이 필수적입니다.

기술 세부 내용

1️⃣ Artificial Intelligence (AI)

Artificial Intelligence (AI)는 인간의 학습 능력, 추론 능력, 지각 능력 등을 모방하여 복잡한 문제를 해결하고 스스로 학습하며 의사결정을 내리는 컴퓨터 시스템 또는 소프트웨어를 의미합니다. 정보 보안 분야에서 AI는 혁신적인 변화를 가져오고 있으며, 공격자와 방어자 모두에게 강력한 도구가 되고 있습니다.

• AI의 사이버 보안 적용 (방어):
  • 위협 탐지 및 예측: AI는 방대한 양의 데이터를 분석하여 비정상적인 패턴이나 의심스러운 활동을 실시간으로 식별합니다. 이를 통해 알려지지 않은 위협(Zero-day attacks)이나 은밀한 공격을 조기에 탐지할 수 있습니다. 예를 들어, 네트워크 트래픽 분석, 사용자 행위 분석(User and Entity Behavior Analytics, UEBA) 등에 활용됩니다.
  • 악성코드 분석 및 분류: 새로운 악성코드가 등장했을 때, AI는 그 특성을 빠르게 분석하고 변종 여부를 식별하며, 기존 악성코드와의 유사성을 파악하여 신속한 대응을 가능하게 합니다. 시그니처 기반 탐지의 한계를 넘어 예측적 분석을 수행합니다.
  • 자동화된 보안 대응 (Security Orchestration, Automation, and Response, SOAR): AI는 위협이 탐지되었을 때, 사전 정의된 규칙에 따라 자동으로 대응 조치를 취하거나, 분석 결과를 기반으로 최적의 대응 방안을 제시하여 보안 팀의 업무 부담을 줄이고 대응 속도를 높입니다.
  • 취약점 관리: AI는 코드 분석 및 시스템 스캔을 통해 잠재적인 취약점을 식별하고, 공격 가능성을 예측하여 선제적인 보안 강화를 돕습니다.
  • 피싱 및 스팸 필터링: AI는 이메일 내용, 발신자 패턴, 첨부 파일 등을 분석하여 정교한 피싱 공격이나 스팸 메일을 효과적으로 차단합니다.
• AI의 사이버 보안 악용 (공격):
  • 지능형 악성코드 및 봇넷: AI는 자기 학습 및 진화 능력을 갖춘 악성코드를 개발하는 데 사용될 수 있습니다. 이는 기존 보안 솔루션의 탐지를 회피하고, 더 복잡한 공격을 수행하며, 봇넷을 자율적으로 운영할 수 있게 합니다.
  • 정교한 피싱 및 사회 공학 공격: AI는 개인의 온라인 활동 정보를 분석하여 맞춤형 피싱 이메일이나 메시지를 생성하여, 피해자가 속을 확률을 높이는 데 사용될 수 있습니다. 대화형 AI를 이용한 사실적인 사기 전화도 가능합니다.
  • 자동화된 취약점 탐지 및 악용: 공격자는 AI를 사용하여 시스템의 취약점을 자동으로 스캔하고, 이를 악용하는 공격 코드를 신속하게 생성하여 대규모 공격을 감행할 수 있습니다.
  • Adversarial AI: AI 모델 자체를 공격하는 기법으로, 방어 시스템의 AI 모델에 오탐을 유발하거나 정상적인 데이터를 악성으로, 악성 데이터를 정상으로 오인하게 만들어 방어 체계를 무력화시킬 수 있습니다.

2️⃣ Quantum Technology ⚛️

Quantum Technology는 양자역학의 원리를 활용하여 정보 처리, 통신, 센서 등 다양한 분야에서 혁신적인 성능 향상을 목표로 하는 기술입니다. 정보 보안 분야에서는 특히 Quantum Computing이 현재의 암호화 체계를 무력화할 잠재력 때문에 중요한 관심사로 떠오르고 있습니다.

• Quantum Computing의 기본 개념:
  • Qubit (양자 비트): 기존 컴퓨터의 비트(0 또는 1)와 달리, Qubit은 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있는 '중첩(Superposition)' 상태를 이용합니다.
  • 중첩 (Superposition): 하나의 Qubit이 여러 상태를 동시에 표현할 수 있는 능력으로, 이를 통해 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 많은 정보를 병렬적으로 처리할 수 있습니다.
  • 얽힘 (Entanglement): 두 개 이상의 Qubit이 서로 연결되어 한 Qubit의 상태가 다른 Qubit의 상태에 즉각적으로 영향을 미치는 현상입니다. 이는 양자 컴퓨터가 특정 문제를 효율적으로 해결하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
• Quantum Computing이 현재 암호화에 미치는 영향:
  • Shor's Algorithm: 이 양자 알고리즘은 현재 인터넷 통신, 전자상거래, 디지털 서명 등에 널리 사용되는 공개키 암호화(Asymmetric Encryption) 방식인 RSA와 Elliptic Curve Cryptography (ECC)를 효율적으로 해독할 수 있습니다. 이 암호화 방식들은 큰 소인수 분해 문제나 이산 로그 문제의 계산적 어려움에 기반하고 있는데, Shor's Algorithm은 이 문제들을 양자 컴퓨팅의 병렬 처리 능력으로 빠르게 해결할 수 있습니다.
  • Grover's Algorithm: 이 양자 알고리즘은 대칭키 암호화(Symmetric Encryption) (예: AES, DES)와 해시 함수(Hash Function) (예: SHA-256)의 무차별 대입 공격(Brute-force attack) 효율을 크게 높입니다. Grover's Algorithm을 사용하면 암호화 키를 찾는 데 필요한 시간이 기존 방식의 제곱근 수준으로 단축됩니다. 예를 들어, 128비트 대칭키는 64비트 수준의 보안 강도로 약화됩니다.
• Post-Quantum Cryptography (PQC):
  • 필요성: 양자 컴퓨터의 발전은 현재의 암호화 시스템에 대한 심각한 위협이 됩니다. 양자 컴퓨터가 상용화되기 전에, 양자 컴퓨터에도 안전한 새로운 암호화 알고리즘으로 전환하는 것이 필수적입니다. 이를 "Harvest Now, Decrypt Later" 위협이라고도 하는데, 이는 공격자가 현재 암호화된 데이터를 수집해두고 미래에 양자 컴퓨터로 해독할 수 있다는 의미입니다.
  • 정의: Post-Quantum Cryptography (PQC) 또는 양자 내성 암호(Quantum-Resistant Cryptography)는 기존의 고전적인 컴퓨터뿐만 아니라 미래의 대규모 양자 컴퓨터 공격에도 안전한 암호화 알고리즘을 말합니다.
  • 접근 방식: PQC는 다양한 수학적 난제에 기반하여 개발되고 있습니다. 주요 연구 분야로는 Lattice-based cryptography (격자 기반 암호), Code-based cryptography (코드 기반 암호), Hash-based cryptography (해시 기반 암호), Multivariate Polynomial cryptography (다변수 다항식 암호), Isogeny-based cryptography (동형 사상 기반 암호) 등이 있습니다.
  • 표준화 노력: 미국 국립표준기술연구소 (NIST)는 양자 내성 암호 알고리즘의 표준화를 위한 경쟁을 진행하고 있으며, 여러 후보 알고리즘이 심사 중입니다. 이는 글로벌 암호화 시스템의 안전한 전환을 위한 중요한 단계입니다.
  • 과제: PQC 알고리즘은 기존 암호화 방식에 비해 키 크기가 크거나, 연산 속도가 느리거나, 복잡도가 높은 경우가 많아 실제 시스템에 적용하는 데 여러 도전 과제가 있습니다.

 

출처: http://www.boannews.com/media/view.asp?idx=138551&kind=&sub_kind=