양자 시대를 대비하는 개발자의 암호학 가이드(PQC-ML-KEM)

현재 웹 통신의 핵심인 RSA, ECDH 등 기존 공개 키 암호 체계는 양자 컴퓨터의 쇼어(Shor) 알고리즘에 의해 쉽게 해독될 수 있는 취약점을 안고 있다. 이에 대비해 NIST는 2024년 8월 ML-KEM(FIPS 203), ML-DSA, SLH-DSA를 최종 표준으로 확정했다.

ML-KEM은 격자(Lattice) 기반의 수학적 난제, 특히 LWE(Learning With Errors) 문제를 기반으로 한다. 고차원 격자에서 오류가 섞인 연립방정식을 푸는 것은 고전 컴퓨터와 양자 컴퓨터 모두에게 극도로 어려운 문제로, 이를 통해 양자 내성 보안이 확보된다.

• FIPS 203 (ML-KEM): 키 캡슐화(키 교환) 용도, 격자 기반
• FIPS 204 (ML-DSA): 전자서명 용도, 격자 기반
• FIPS 205 (SLH-DSA): 전자서명 용도, 해시 기반

개발자는 향후 보안 인프라를 구축할 때 이러한 PQC 표준을 고려하여 'Harvest Now, Decrypt Later' 공격에 대비해야 한다.