캘리포니아 공과대학(Caltech)과 스타트업 오라토믹(Oratomic) 연구팀은 현대 암호화 기술을 해독하는 데 사용되는 쇼어 알고리즘을 실행할 수 있는 양자 컴퓨터가 단 1만 개의 큐비트만으로도 작동할 수 있음을 보여주었습니다. 이전에는 이 수치가 100만 개 이상으로 추정되었습니다. 3월 31일에 발표된 이 연구 결과는 양자 컴퓨터가 블록체인 암호화 기술을 위협할 수 있는 시기를 획기적으로 앞당겼습니다.
이 결과는 비트코인에 대한 양자 컴퓨팅 위협이 수십 년 후의 일이라는 핵심 주장을 완전히 무너뜨립니다.
더 이상 통하지 않는 변론
지금까지 양자역학 회의론자들은 간단한 계산에 의존해 왔습니다. 비트코인의 타원곡선 암호화를 해독하려면 약 2,100개의 논리 큐비트가 필요합니다. 각 논리 큐비트는 오류 수정을 위해 최대 10,000개의 물리적 큐비트가 필요합니다. 따라서 총 하드웨어 요구량은 약 2,100만 개의 물리적 큐비트가 됩니다. 현재 최고의 컴퓨터가 약 6,000개의 잡음이 섞인 큐비트를 처리하는 상황에서, 비트코인 창업가 벤 시그먼과 같은 비평가들은 진정한 위협은 30~50년 후에나 나타날 것이라고 주장했습니다 .
캘텍 연구팀의 새로운 오류 정정 아키텍처는 이러한 계산 방식을 완전히 바꿔놓았습니다. 이들은 레이저 기반 광학 집게를 사용하여 중성 원자가 큐비트 배열을 물리적으로 이동할 수 있는 고유한 능력을 활용합니다. 이를 통해 장거리 얽힘과 높은 오류 정정률을 구현할 수 있습니다. 결과적으로 물리적 큐비트와 논리적 큐비트의 비율이 약 1,000:1에서 약 5:1로 감소합니다.
같은 2,100개의 논리 큐비트에 그 비율을 적용하면 물리적 큐비트의 총 개수는 약 10,500개로 줄어듭니다. 이는 캘리포니아 공과대학의 마누엘 엔드레스 교수가 연구실에서 이미 구축한 6,100개 코스모스(ATOM) 배열의 두 배에도 못 미치는 수치입니다.
캘리포니아 공과대학의 파인만 이론물리학 교수인 존 프레스킬은 공동 저자 중 일부가 태어나기도 전부터 내결함성 연구에 매진해 왔습니다. 그는 이 분야가 마침내 목표에 가까워지고 있다고 말했습니다.
이미 670만 비트코인(BTC) 목표물로 지정되었습니다.
시기적으로도 이 발견을 일축하기는 어렵습니다. 바로 하루 전인 3월 30일, 구글 퀀텀 AI는 비트코인의 양자 컴퓨팅 공격 표면을 최초로 분석한 백서 발표했습니다. 이 연구는 약 670만 비트코인(BTC) 소위 저장 상태 공격에 취약한 주소에 보관되어 있음을 밝혀냈습니다. 여기에는 비트코인 초기 채굴 시대의 공개키가 블록체인에 영구적으로 노출되는 '공개키로 지불하는(Pay-to-Public-Key)' 주소가 포함됩니다.
쇼어 알고리즘을 실행하는 양자 컴퓨터는 노출된 공개 키로부터 개인 키를 추론하여 자금을 빼돌릴 수 있습니다. 약 170만 비트코인(BTC) P2PK 스크립트에 묶여 있습니다. 이 중 상당수는 휴면 지갑에 보관되어 있으며, 사토시(SATS) 나카모토의 소행으로 널리 알려진 코인들도 포함되어 있습니다. 딜로이트의 분석에서 지적했듯이, 이러한 주소는 양자 후 암호화로 업그레이드하거나 이전할 수 없습니다.
병목 현상은 코드가 아니라 거버넌스에 있다.
크립토퀀트(CryptoQuant)의 CEO 기영주는 양자 컴퓨팅 업그레이드에서 가장 어려운 부분은 기술적인 문제가 아니라고 주장했습니다. 취약한 코인, 특히 사토시 나카모토가 보유한 것으로 추정되는 100만 비트코인(BTC) 동결하는 문제에 대해 비트코인 커뮤니티 내에서 합의 도출하는 것이 새로운 코드를 작성하는 것보다 훨씬 더 어려울 수 있다는 것입니다.
블록 크기 논쟁은 3년 넘게 지속되었고 하드 포크를 낳았습니다. 휴면 코인을 동결하자는 제안은 이와 비슷하거나 더 큰 저항에 직면할 것입니다. 주(Ju)는 완전한 합의가 결코 이루어지지 않을 수도 있다고 경고하며, 양자 하드웨어의 발전과 함께 비트코인 포크가 경쟁적으로 발생할 가능성을 제기했습니다.
캘텍 논문은 거버넌스 문제를 완전히 해결하지는 못했지만, 양자 컴퓨팅 커뮤니티가 이 문제를 해결하는 데 수십 년이 걸릴 것이라는 안일한 가정을 깨뜨렸습니다. 연구진은 자신들의 아키텍처를 상용화하기 위해 오라토믹(Oratomic)을 설립했으며, 2020년대 말 이전에 유틸리티 규모의 내결함성 양자 컴퓨터를 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다.
