베트남, 양자내성 암호 표준안 3종 공개…2035년까지 국가안보 중요 시스템 전환 목표

국가안보 체계 전환의 기반이 될 표준안 3종

베트남 정부암호위원회가 양자내성 암호를 위한 국가표준안 3종을 공개했다. 이는 국가안보에 중요한 모든 정보시스템을 2035년까지 양자내성 보호 체계로 전환하려는 계획의 기술적 기반을 제시한다. 2026년 10월 17일 하노이에서 공개된 표준안은 베트남 디지털 서명 알고리즘 HB-PQSign, 키 캡슐화 메커니즘 ML-KEM, 디지털 서명 알고리즘 ML-DSA를 다룬다.

위원회는 베트남 안팎의 과학자와 암호 전문가, 기술기업이 검토할 수 있도록 표준안과 기술 설명 자료를 공개했다. 표준안은 민간용 암호를 다루며, 더 광범위한 전환 프로그램은 국가 핵심 정보시스템 보호를 목표로 한다.

정부암호위원회 부위원장인 호반흐엉 소장은 준비를 서둘러야 하는 위협을 지적했다. 공격자가 오늘 암호화된 정보를 수집해 보관했다가, 더 강력한 양자컴퓨터가 이를 해독할 수 있게 되면 활용할 수 있다는 것이다. 특히 수십 년간 비밀로 유지해야 하는 정보가 이런 전략에 취약하다.

베트남의 대응은 자체 알고리즘 개발, 국제표준 도입, 공개 기술 검토, 단계적 전환을 결합한다. 기존 시스템의 위험을 먼저 점검하고 2028년부터 양자내성 암호를 점진적으로 통합하며, 2030년에는 하이브리드 전환의 중간 목표를 달성한다는 계획이다.

실제 과제는 새로운 수학적 기법을 선택하는 데 그치지 않는다. 기관과 기업은 서비스를 중단하지 않으면서 새로운 암호화 기법을 지원할 소프트웨어와 장비, 시험 환경, 전문 인력을 확보해야 한다. 이에 따라 위원회의 일정은 알고리즘 공개를 작업의 끝으로 보지 않고 표준 개발과 현장 적용을 연결한다.

암호화된 정보가 지금 위험에 처한 이유

호반흐엉 소장은 충분히 강력한 양자컴퓨터가 RSA와 타원곡선 암호(ECC)를 비롯해 널리 쓰이는 공개키 암호 기법을 무력화할 수 있다고 경고했다. 이런 기법은 별도의 경로로 먼저 비밀을 공유하지 않고도 디지털 시스템이 안전한 연결을 설정하고 신원을 확인하도록 돕는다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 다른 계산 기법을 사용한다. 양자 계산을 위해 고안된 쇼어 알고리즘은 RSA와 ECC의 기반이 되는 수학적 문제를 위협한다. 양자내성 암호(PQC)는 기존 컴퓨터와 양자컴퓨터의 공격을 모두 견디도록 설계된 다른 수학적 기반을 사용한다.

즉각적인 우려는 흔히 ‘지금 수집해 나중에 해독’하는 방식으로 설명된다. 공격자는 암호화된 통신을 읽지 못하더라도 저장해 두었다가, 더 강력한 도구가 등장하면 내용을 복구하려 시도할 수 있다. 따라서 수십 년간 비밀을 유지해야 하는 문서는 오늘날 컴퓨터의 성능을 넘어서는 기간 동안 보호받아야 한다.

전 정부암호위원회 위원장인 당부선 중장은 장기간 보관하는 정보, 공공행정에서 사용하는 디지털 서명, 금융 및 은행 거래를 주의가 필요한 분야로 꼽았다. 기밀성과 서명은 서로 다른 목적을 수행한다. 암호화는 정보의 내용을 보호하고, 디지털 서명은 누가 서명했는지와 정보가 변경됐는지를 확인하는 데 도움을 준다.

표준안 3종이 규정하는 내용

HB-PQSign은 해시 함수를 기반으로 한 디지털 서명 방식이다. 해시 함수는 데이터를 디지털 지문으로 변환하는 수학적 도구다. 표준안은 베트남에서 개발한 알고리즘을 수정한 버전을 다룬다. 설계에는 국제 서명 표준 FIPS 205와 연관된 SPHINCS+ 프레임워크가 선택적으로 반영됐으며, 매개변수와 운용 방식을 베트남 연구진이 통제할 수 있도록 했다.

ML-KEM은 다른 역할을 한다. 키 캡슐화 메커니즘은 두 당사자가 공용 네트워크를 통해 공유 비밀을 설정하도록 돕는다. 이후 이 비밀을 통신 암호화에 활용할 수 있다. 베트남 표준안은 ISO/IEC 18033-2:2006/Amd.2:2026을 참조한다.

ML-DSA는 격자라고 불리는 수학적 구조를 기반으로 한 디지털 서명 알고리즘이다. 표준안은 FIPS 204를 바탕으로 한다. 쉽게 말해 격자 암호는 구조화된 점들의 집합과 관련된 수학적 문제를 공격자가 풀기 어렵다는 점을 보안의 기반으로 삼는다.

따라서 표준안 3종은 서명된 정보의 신뢰성과 통신 보호에 쓰이는 비밀의 설정을 모두 다룬다. 국제표준을 참조함으로써 베트남 개발자들은 해외에서 개발된 제품 및 서비스와 호환되는 시스템을 구축할 공통의 기술 기반도 마련할 수 있다.

2027년부터 2035년까지의 일정

위원회의 프로그램은 두 가지 정부 계획을 따른다. 하나는 2026~2035년 양자내성 암호 체계 개발 계획이고, 다른 하나는 2026~2030년 민간 암호 연구 및 응용 개발 참여 확대 계획으로, 2035년까지의 전망을 포함한다. 두 계획은 각각 총리 결정 125/QD-TTg와 1226/QD-TTg에 명시돼 있다.

이 정책은 암호 분야 발전에 관한 정치국 결의 56-NQ/TW와 과학·기술·혁신·디지털 전환에 관한 결의 57-NQ/TW를 이행하는 작업의 일부다. 전환은 기존 암호 시스템과 잠재적 위험을 점검하는 것부터 시작한다.

• 2027년까지: PQC 알고리즘과 제품, 보안 장비를 아우르는 국가 기술표준 전체를 제정한다.
• 2028년부터: 기존 암호 기술과 PQC를 점진적으로 결합한다.
• 2030년까지: 국가안보에 중요한 정보시스템에 PQC를 하이브리드 방식으로 통합하는 계획을 완료한다.
• 2033년까지: PQC와 양자 키 분배를 포함하는 추가 국가표준을 제정한다.
• 2035년까지: 국가안보에 중요한 정보시스템 100%를 양자내성 암호 체계로 전환한다.

2030년 목표는 기존 기법과 새로운 기법을 함께 운용하는 하이브리드 단계에 해당한다. 2035년 목표는 지정된 핵심 시스템 전반의 광범위한 전환을 완료하는 것이다. 대상은 베트남의 모든 기기나 온라인 서비스가 아니라 국가안보에 중요한 시스템이다.

서비스 연속성을 뒷받침할 하이브리드 보호

호반흐엉 소장은 기관 간 변화를 조율하면서 서비스 연속성을 지켜야 한다고 말했다. 정부암호위원회 부위원장은 접근 방식을 다음과 같이 설명했다.

베트남의 양자내성 암호 전환은 신중하고, 조율된 방식으로, 중단 없이 이뤄져야 한다.

위원회의 연구에는 ML-KEM과 ECC 또는 RSA 같은 기존 기법을 결합하는 하이브리드 ML-KEM이 포함돼 있다. 적절히 설계하면 한 구성 요소가 안전한 상태를 유지하는 한 보호를 이어가는 것을 목표로 하며, 전환 기간에 두 기법이 서로를 보완할 수 있다.

알고리즘 선정만큼이나 구현도 중요하다. 전환에 관한 기술 논의에서 언급된 2024년 KyberSlash 취약점은 구현과 관련된 위험을 보여준다. 알고리즘의 보안 가정뿐 아니라 이를 실행하는 소프트웨어의 동작도 검토해야 한다.

PQC는 광범위한 도입을 위한 핵심 기술이 된다. 양자 키 분배(QKD)는 일부 핵심 통신망에 선별적으로 적용된다. PQC는 기존 컴퓨터 장비에서 실행할 수 있는 암호 알고리즘을 사용하고, QKD는 양자 물리 과정을 이용해 키를 분배하므로 특수한 통신 인프라가 필요하다.

베트남, 네 가지 기술 계층의 역량 확보 추진

암호과학기술연구소 응우옌꾸옥또안 소장은 국가 역량을 확보하려면 서로 연결된 네 가지 계층을 주도해야 한다고 말했다. 알고리즘 설계와 보안 증명, 암호 분석, 안전한 구현과 하드웨어 생산, 표준화와 시험이다.

각 계층은 서로 다른 질문에 답한다. 설계자는 알고리즘이 공격을 견딜 수 있는 이유를 설명한다. 암호 분석가는 이를 깨뜨릴 방법을 적극적으로 찾는다. 엔지니어는 작동 중 비밀을 보호하는 소프트웨어와 하드웨어로 설계를 구현한다. 시험과 표준은 결과물 평가를 위한 공통 요구사항을 정한다.

위원회는 HB-PQSign과 하이브리드 ML-KEM, 양자 무작위 오라클 모델에서의 보안 분석, 암호 매개변수 집합 개발 및 관리 등을 연구하고 있다고 밝혔다. 매개변수는 보안 수준과 처리 요구량, 키 또는 서명의 크기 같은 특성을 결정하는 설정값이다.

양자 무작위 오라클 모델(QROM)은 공격자가 이상적인 해시 함수에 양자 질의를 할 수 있다고 가정해 암호 보안을 분석하는 수학적 틀이다. 소개된 연구에는 피아트-샤미르 중단(Fiat-Shamir with Abort)과 후지사키-오카모토(Fujisaki-Okamoto) 기법, 압축 오라클(Compressed Oracle), 측정 및 재프로그래밍(Measure-and-Reprogram) 방식 등이 포함된다.

베트남은 암호 시스템을 국내에서 점검하고 조정하며 유지할 역량을 키우려 한다. 또안 소장은 이런 역량을 민감 정보에 대한 통제권 및 외부의 기술적 결정에 대한 의존도 축소와 연결했다.

수학적 설계에서 실제 제품까지

HB-PQSign 개발에는 참조 구현과 테스트 벡터, 의도치 않은 정보 유출을 통한 공격에 대한 보호가 포함된다. 참조 구현은 알고리즘의 작동 모델을 제공하고, 테스트 벡터는 개발자가 자체 소프트웨어의 동작을 확인할 수 있도록 알려진 입력값과 예상 출력값을 제시한다.

잠재적 적용 분야로는 정부 업무용 디지털 서명과 하드웨어 보안 모듈(HSM)을 이용한 중앙 집중식 서명 시스템이 있다. HSM은 암호 키를 보호하고 일반 소프트웨어에 키를 노출하지 않은 채 민감한 작업을 수행하도록 설계된 특수 장치다.

구현 보안에서는 공격자가 처리 시간이나 전력 소비량 같은 단서를 살피는 부채널 공격과 기기의 작동을 의도적으로 교란하는 오류 공격에 주의를 기울여야 한다. 이런 위험은 보안 하드웨어와 독립적인 평가가 제안된 역량 체계에 포함된 이유를 보여준다.

MK그룹의 응우옌꾸옥한 대표는 암호과학기술연구소와 협력해 자사의 MK Lotus 운영체제에 양자내성 알고리즘을 통합하고 있다고 밝혔다. 이 작업은 금융 거래와 전자계약, 전자신원, 온라인 공공서비스 등을 지원하는 제품 개발을 목표로 한다.

키와 서명 크기가 커지면 네트워크와 저장 공간, 자원이 제한된 기기에 추가 부담이 생길 수 있다. 디지털 신원을 확인하는 데 쓰이는 인증서와 신뢰기관 체계인 공개키 기반구조(PKI)도 이런 변화에 대응해야 한다. 따라서 배포 시험에서는 보안과 함께 처리 속도, 호환성, 자원 사용량도 살펴야 한다.

전문 인력 부족이 도입을 늦출 수 있어

응우옌꾸옥또안 소장은 네 가지 주요 과제로 높은 수준의 과학 지식, 암호 민첩성의 필요성, 이론과 실제 도입 간 격차, 고도로 훈련된 인력 부족을 꼽았다. 암호 민첩성은 새로운 취약점이 발견됐을 때 전체 서비스를 다시 구축하지 않고도 알고리즘이나 설정을 바꿀 수 있는 능력을 뜻한다.

이런 유연성은 소프트웨어와 기기, 통신 프로토콜 전반에 걸쳐 확보돼야 한다. 한 기관의 변경이 연결된 시스템에 영향을 줄 수 있으므로 공공서비스와 기업 거래를 중단 없이 이어가려면 조율된 시험이 필요하다.

또안 소장은 네 가지 역량 계층별 핵심 전문가 그룹을 구성하고, 박사급 교육을 국가 암호 프로젝트와 연결하며, 젊은 연구자들이 세계 유수 연구기관에서 연수하도록 제안했다. 전문가를 유치하고 유지하는 데 적합한 채용과 보수, 근무 여건도 마련해야 한다고 촉구했다.

당부선 중장은 표준안을 실제 시스템으로 구현하는 데 자격을 갖춘 암호 전문가가 핵심 역할을 할 것이라고 말했다. 규제기관과 연구소, 대학, 기업 간 협력도 촉구했다. 독립적인 알고리즘 설계자를 양성하는 데는 수년이 걸리는 반면, 민간기업과 해외 고용주들의 관련 인재 확보 경쟁은 이미 치열하다.

공개 검토가 최종 표준을 좌우한다

정부암호위원회는 위원회와 국방부, 국가표준·계량·품질위원회의 포털을 통해 기술 자료를 공개했다. 또한 과학자와 전문가, 기술기업의 의견을 수렴하기 위한 전용 웹사이트를 개설했다. 워크숍 자료에는 의견 수렴 마감일이 발표되지 않았다.

암호과학기술연구소의 전 소장인 쩐주라이와 쩐반쯔엉은 상세한 기술 설명 자료의 폭넓은 공개와 집중 기술 토론, 영문판 발간을 제안했다. 이를 통해 해외 암호 분석가들이 설계를 검토하고 상세한 평가에 참여하기가 쉬워질 수 있다.

국가혁신센터 부소장 보쑤언호아이 소장은 이 표준이 베트남에 적합한 보안 솔루션의 평가와 선정, 시험, 도입을 위한 기술적 기반이 될 것이라고 말했다. 표준과 전환 계획, 연구와 시험, 연구기관·대학·기업 간 연계를 위한 협력도 촉구했다.

센터는 위원회 및 연구소와 협력해 현장의 수요를 연구 역량 및 국제 전문가 네트워크와 연결할 계획이다. 다음 공식 일정은 2027년까지 국가표준 패키지를 마련하고, 2028년부터 하이브리드 방식의 단계적 도입을 시작하는 것이다. 공개 검토와 제품 시험, 전문 인력 양성을 통해 이제 표준안 3종을 기관이 안정적으로 운용할 수 있는 도구로 발전시켜야 한다.

핵심 내용

• 베트남은 2026년 10월 17일 하노이에서 HB-PQSign, ML-KEM, ML-DSA 표준안을 공개했다.
• 표준안은 베트남 안팎의 전문가들이 기술적으로 검토할 수 있도록 공개됐다.
• 국가표준은 2027년까지 마련하고, 2028년부터 하이브리드 방식의 단계적 도입을 시작해 2030년에는 핵심 시스템의 중간 목표를 달성할 계획이다.
• 정부는 2035년까지 국가안보에 중요한 모든 정보시스템을 양자내성 암호로 전환하는 것을 목표로 한다.
• PQC는 광범위한 도입에 활용하고, QKD는 핵심 통신망에 선별적으로 적용한다.
• 안전한 구현과 제품 호환성, 전문 인력 양성이 주요 과제다.