양자 시대를 위한 보안 리팩토링

연구자들은 양자 컴퓨터가 현재 통신 보안에 사용되는 퍼블릭 키를 해제할 수 있다는 사실을 수년 전부터 알고 있었다. 이러한 시스템이 준비 단계에 접어들면서 이 중대한 문제를 해결하기 위한 정부와 업계의 노력이 강화되고 있다.

 

예를 들어, 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 이르면 올해 안에 포스트 양자 암호(post-quantum cryptography)를 위한 최초의 표준 알고리즘을 발표할 것으로 예상된다. 현재의 퍼블릭 키를 대체할 고급 알고리즘을 연구하는 암호학자들은 작업을 설계하고 테스트할 수 있는 강력한 시스템을 필요로 한다.

 

호퍼, cuPQC로 최대 500배 향상된 속도 제공

첫 번째 벤치마크에서 cuPQC는 양자내성(quantum-resistant) 키 보안을 위한 표준으로 제안된 알고리즘인 카이버(Kyber)를 엔비디아 H100 텐서 코어(Tensor Core) GPU에서 실행 시 CPU 대비 최대 500배까지 가속화했다.

 

엔비디아 블랙웰(Blackwell) 아키텍처 GPU의 암호화와 기타 고성능 컴퓨팅 워크로드에 사용되는 정수 연산 성능 개선을 고려할 때, 블랙웰을 사용하면 속도 향상이 더욱 가속화될 것으로 보인다.

 

새롭게 각광받는 해당 분야의 연구를 주도하는 그룹인 오픈 퀀텀 세이프(Open Quantum Safe) 프로젝트의 공동 창립자 더글라스 스테빌라(Douglas Stebila)는 "양자 위협으로부터 데이터를 보호하는 것은 매우 중요한 문제이며, 포스트 양자 암호를 최적화하기 위해 엔비디아와 협력하게 되어 기쁘다"고 밝혔다. 

 

커뮤니티 노력 가속

해당 프로젝트는 리눅스 재단에서 주관하는 새로운 포스트 양자 암호 연합(Post-Quantum Cryptography Alliance)의 일부다. 이 연합은 포스트 양자 라이브러리와 애플리케이션 개발을 위한 오픈소스 프로젝트에 자금을 지원한다. 엔비디아는 운영과 기술 위원회 모두에서 이 연합의 회원사로 활동하고 있다. 또한 엔비디아는 아마존웹서비스( AWS), 구글 클라우드(Google Cloud), 마이크로소프트 애저(Microsoft Azure)와 같은 클라우드 서비스 제공업체와 협력해 cuPQC를 테스트하고 있다고 밝혔다. 이외에도 에볼루션큐(evolutionQ), PQ쉴드(PQShield), 큐시큐어(QuSecure), 샌드박스AQ(SandboxAQ)와 같은 포스트 양자 암호 분야 선도 기업들이 엔비디아와 협력하고 있으며, 이들 중 다수는 cuPQC를 자사 제품에 통합할 예정이다.

 

PQ쉴드의 수석 부사장 벤 팩맨(Ben Packman)은 "다양한 사용 사례에 맞는 최적의 가속화를 위해서는 다양한 접근 방식이 필요하다. 엔비디아와 함께 cuPQC를 연구하게 되어 기쁘게 생각한다"고 밝혔다.

 

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