[복거일 칼럼] 양자 컴퓨터 시대, 암호화 기술에 주목해야

입력2019.10.13 17:04 수정2019.10.14 00:10 지면A33

자연현상에 대한 깊은 이해 도울 양자컴퓨터
빠른 연산으로 현 암호화체계 무력화할 수도
'양자 후 암호화'란 어려운 과제에 도전하길

복거일 < 사회평론가·소설가 >

현재 가장 성능이 좋은 고전적 컴퓨터로 1만 년이 걸릴 계산을 지난달 구글의 양자 컴퓨터(quantum computer)가 3분 만에 풀었다는 기사가 나왔다. 양자 컴퓨터가 고전적 컴퓨터보다 특정 분야에서 빠르게 계산할 수 있는 상황을 가리키는 양자 우위(quantum supremacy)가 실현된 것이다.

양자 컴퓨터는 중첩(superposition)과 얽힘(entanglement) 같은 양자적 현상을 이용한다. 중첩이란 관측되지 않은 상태의 양자 입자는 ‘동시에 둘 또는 그 이상의 상태를 지닌다’는 얘기다. 얽힘은 ‘양자 사물은 그 사물에 전적으로 국한되지 않은 특질을 지닐 수 있다’는 얘기다. 양자 역학은 ‘얽힘’이 우주의 피륙을 이룬다고 한다. 가장 미세한 입자들이 서로 얽히고 그 얽힌 입자들이 다시 얽히는 과정이 무한히 반복돼 우리가 보는 고전적 세계가 나온다는 것이다.

고전적 컴퓨터에선 자료들이 2진수(binary digit·bit)로 코드화돼 두 개의 확정된 상태(0 또는 1) 가운데 하나에 속한다. 양자 컴퓨터에선 상태들의 중첩이 가능한 양자비트(quantum bit·qubit)를 사용하므로, 자료가 동시에 두 상태에 속할 수 있다. 이런 특질은 양자 컴퓨터가 엄청난 기억을 지닐 수 있도록 한다. 일반적으로, n qubit 양자 컴퓨터는 ‘2의 n제곱’ 상태까지 지닐 수 있다. 구글의 양자 컴퓨터는 53qubit를 지녔다.

양자 컴퓨터는 그저 빠르기만 한 것이 아니다. 이 세상의 근본은 양자적 현상들인데, 고전적 컴퓨터는 너무 투박해 그런 현상을 제대로 다룰 수 없다. 자연히, 수학 모형을 만들 때 고전적 컴퓨터는 많은 단순화를 해야 한다. 이제 양자적 현상을 제대로 다룰 수 있게 된 것이다. 양자적 현상들을 계산에 쓰는 방안을 처음 제시하면서, 미국 물리학자 리처드 파인먼은 그 점을 지적했었다.

양자 컴퓨터는 우리가 자연현상을 보다 정확하고 정교하게 ‘모사’하고 보다 깊이 이해하도록 도울 것이다. 아울러, 지금 양자적 지식의 부족으로 연구개발에 어려움을 겪는 약품과 소재들의 개발에서 성과를 얻도록 할 것이다.

당장은 큰 걱정거리가 생겼다. 지금 세계의 모든 상거래는 ‘공개 열쇠 암호화(public key cryptography)’에 의존한다. 누구든 임의의 소수 둘을 곱한 값을 공개 열쇠로 밝히고 소수 둘은 ‘개인 열쇠’로 삼는다.(예컨대, 17과 11을 개인 열쇠로 삼으면, 공개 열쇠는 187이다)

그와 거래하는 사람들은 공개 열쇠를 이용해 보낼 정보를 암호화한다. 거기 쓰이는 계산은 역산이 불가능한 일방 함수(one-way function)여서 다른 사람들은 염탐할 수 없다.(일방 함수의 일례인 시계 계산에선, 9+5=2이고 11+3=2다. 암호화된 2만으로는 원래의 수들을 역산할 수 없다)

암호화된 정보를 받은 사람은 개인 열쇠인 소수들을 이용해 일방 함수를 역산하고 암호를 해독할 수 있다. 물론 염탐꾼들도 공개 열쇠를 인수분해해서 소수 둘을 찾아낼 수 있다. 그러나 공개 열쇠가 워낙 큰 숫자들이라서, 고전적 컴퓨터로는 몇만 년 걸린다.

이 힘든 작업도 양자 컴퓨터는 단 몇 분 만에 해낼 수 있다. 발명자들의 이름을 따서 RSA(Rivest Shamir Adleman)라 불리는 이 멋진 암호화 체계가 무력해지는 것이다. 이에 따르는 혼란과 비용은 엄청날 것이다. 이전의 암호들과는 달리, RSA는 따로 암호 해독 열쇠를 배포할 필요가 없다.

이런 상황에 대비한 양자 후 암호화(post-quantum cryptography)는 해외에선 상당히 발전됐다. 물론 RSA만큼 편리할 수도 안전할 수도 없지만 그만큼 창의적 발견의 가능성이 크다. 우리 사회에서도 수학적 재능과 지적 야심을 갖춘 젊은이들이 이 험준한 과제에 도전할 만하다. 이런 지적 모험보다 더 큰 내재적 가치를 지닌 창업은 없다.

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[복거일 칼럼] 외교 문제는 외교로 풀어야 한다

우리 기업들이 일본 기업들에 크게 의존하는 품목들의 국산화 계획이 마련된다. 외교 분쟁에서 파생된 경제 분쟁에 대처하는 방안이니, 대증요법의 성격을 지녔다. 그러나 대증요법치고는 부작용들이 클 것으로 보여 걱정스럽다.이번 국산화 계획은 일본과 단절된 환경에서 공급망을 새로 만드는 ‘시장 설계’다. 그래서 일본과의 분쟁이 오래갈 것이란 가정 아래 추진된다. 우리가 바라는 대로 일본과의 분쟁이 일찍 끝나면, 일본이 배제된 환경에 적응했던 기업들은 대부분 시장에서 밀려날 것이다. 범지구적 공급망이 형성된 세상에서 자급자족을 지향하는 정책은 큰 비효율을 낳을 수밖에 없다.보다 큰 위험은 원인의 치료를 방해할 위험이다. 여당 연구소의 보고서에서 드러났듯이 현 정권은 자신의 외교 실패에서 정치적 이익을 얻을 심산이다. 높아진 지지도는 현 정권이 시민들의 눈길을 일본과의 경제 분쟁으로 돌리는 데 성공했음을 보여준다.외교는 국가 생존의 바탕이다. 이웃이 적대적 강대국들인 우리에겐 특히 그렇다. 오직 일본만이 우리 동맹국의 후방 기지요 보급창이다. 우리는 이번 분쟁의 내력을 살피고 빨리 관계를 회복시켜야 한다.이번 분쟁의 단초는 2012년 대법원이 징용공 보상 소송에서 내린 판결이었다. 일본 법원과 한국 하급 법원들의 판결(기각)과 달리, 당시 한국 대법원은 원고 징용공들의 승소 판결(원심파기)을 내렸다. ‘재산 및 청구권 협정’이 그런 문제들은 “완전히 그리고 최종적으로 해결”됐다고 규정한 것을 당시 판결은 무시했다. 그 판결이 불러온 문제들을 수습해 협정을 지켜야 할 한국 정부는 사법부의 판결이니 어쩔 수 없다는 태도를 보였다. 이 협정의 분쟁 조항은 먼저 외교적 경로를 통해 해결하고, 실패하면 중재위원회를 구성하도록 규정했다. 한국은 외교적 교섭에도, 중재위원회 구성에도 응하지 않았다.자국 기업들이 피해를 입게 되자 일본 정부는 한국 정부를 압박하는 수단으로 전략적 물자의 수출 제한을 골랐다. 한국에 일방적으로 불리하면서도 압력을 정교하게 조절할 수 있는 방식이다. 따라서 한국은 잘못된 적과 잘못된 분야에서 잘못된 방식으로 싸우는 셈이다.자신의 정치적 이익에만 주목한 터라 현 정권은 협정의 무시에 담긴 국제정치적 함의들을 놓친 듯하다. ‘재산 및 청구권 협정’은 1951년 연합국들과 일본 사이에 체결된 ‘샌프란시스코 조약’에 바탕을 두었다. 이 조약은 연합국들에 대한 막대한 배상 액수와 일본의 지불 능력 사이의 큰 괴리를 메우려 시도했다. 특히 뒤에 나올 보상 요구들을 원천적으로 차단하는 데 마음을 썼다. 일본군의 포로가 됐던 연합국 병사들의 추가 소송을 막기 위한 조항까지 넣었다.자연히 한국이 ‘재산 및 청구권 협정’을 무시하는 판결을 내리고 분쟁 해결 절차도 따르지 않으면서 일본 기업들의 재산을 침해하면, 샌프란시스코 조약의 권위에 대한 도전이 된다. 현실적으로 유사한 소송들이 이어질 가능성도 크다. 이 조약을 통해서 2차 세계대전을 정리한 미국으로선 용납할 수 없는 사태다.아울러 샌프란시스코 조약은 ‘샌프란시스코 체제’라 불리는 미국의 동아시아 안보 정책의 바탕이다. 미국은 일본, 한국, 필리핀, 중화민국, 베트남 등과 동맹을 맺었고, 그런 쌍무적 동맹들은 미국을 통해 연결됐다. 한국이 일본과 협정을 파기하는 것은 이런 체제에 부정적 영향을 미칠 수밖에 없다. 일본이 한국에 경제 보복 조치를 취한 뒤 도움을 청하러 찾아간 한국 담당자들을 미국이 냉대한 데서 미국이 무엇을 걱정하는지 드러났다.외교 문제는 외교로 풀어야 한다. 현 정권이 선전하는 ‘경제 전쟁의 승리’로 외교 문제를 풀 수는 없다. 무엇보다도 우리는 ‘재산 및 청구권 협정’을 포함한 ‘한일기본조약’을 소중히 여기고 허물려는 시도를 막아내야 한다. 그것은 14년에 걸쳐 갖가지 험난한 문제들을 극복하고 이룬 성취였다. 그것은 ‘한강의 기적’이라 불린 한국의 안정과 번영의 토대였고, 앞으로도 그러할 것이다.
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[복거일 칼럼] 고마움에 대하여

고마움이란 감정은 들여다볼수록 오묘하다. 다른 사람의 호의나 도움을 소중하게 여기고 그것을 갚으려 애쓰는 것은 살아가는 데 도움이 되지 않을 것 같다. 그러나 거의 모든 사람이 그런 감정을 지녔다는 사실은 그것이 생존에 도움이 된다는 것을 가리킨다. 도움이 되지 않는다면 진화 과정에서 사라졌을 터이다.진화생물학자들은 고마움이 다른 사람들과 쉽게 협력하게 해 당사자에게 도움을 준다고 설명한다. 세상의 기본 질서가 협력이니 호의나 도움을 갚으면서 협력적 관계를 맺는 것이 합리적이라는 얘기다.이런 설명이 품은 함의들 가운데 하나는 고마움이 친구를 식별하는 기능을 지녔다는 것이다. 사람은 자신에게 적대적인 행동들을 오래 기억하지만 자신에게 호의적인 행동들은 쉽게 잊는다. 적은 당장 위협이 되지만 친구는 생존에 큰 영향을 미치지 않는다. 고마움은 자신에게 호의적인 사람을 오래 기억하도록 해 자신의 둘레에 친구들을 모으는 데 도움을 준다. 자연히 적들이 모일 여지를 줄인다.권력을 쥔 사람에겐 이런 식별이 특히 중요하다. 자신에게 닥칠 불이익을 마다하고 직언하는 신하에게 고마움을 느끼지 않는다면 충신을 모을 수 없다. 물론 쉬운 일은 아니다. 동양에서 가장 뛰어난 임금으로 일컬어진 당 태종도 직간하는 위징을 몇 번이고 죽이려 했다. 이제 시민들이 권력을 쥔 세상이니, 시민들이 고마움을 통해서 친구들을 찾아내는 일이 중요하다.근자에 자유한국당이 ‘막말’을 마구 한다고 비난받는다. 실언들을 한데 모아 놓고 큰일이라도 난 듯 비난한다. 집권 세력의 실언들과 실책들을 모으면 두툼한 책이 되리라는 사정은 외면한다.자유한국당은 전체주의의 특질을 짙게 띤 현 정권에 맞서 대한민국의 구성 원리인 자유민주주의와 시장경제를 지키려 애쓰는 정당이다. 그런 사정을 인식하고 고마움을 느껴야 비로소 자유한국당의 진정한 모습이 눈에 들어온다.자신이 배출한 대통령이 탄핵을 당한 정치적 폐허에서 자유한국당은 대통령 선거를 치렀다. 그래도 홍준표 후보는 필마단기로 20%가 넘는 지지를 받아 문재인 후보의 득표가 50%를 넘지 못하게 막았다. 만일 문 후보가 50% 넘게 득표했다면 지금 우리 사회는 얼마나 더 흉흉할까?많은 사람이 그의 발언들을 ‘막말’로 몰아붙인다. 그러나 그는 남들이 입밖에 내기를 꺼리는 사실들을 대담하고 솔직하게 얘기한다. 장관들이 기자들 없는 곳에서 자기 얘기만 하고 끝내는 것을 ‘기자 회견’이라고 부르는 상황에서 야권 지도자에게 더 무엇을 요구할 수 있겠는가?황교안 대표는 정치 입문이 일천하지만, 야당 지도자의 역할을 잘 수행한다. 지난번 국회의원 보궐 선거에서 집권당이 두 곳에서 한 명도 당선시키지 못하도록 함으로써 실질적으로 승리했다. 이어 전국 순회 집회들에서 자유주의 세력을 결집시키는 데 성공했다.그러나 그는 자신이 극도로 적대적인 환경에서 활동해야 한다는 사정을 새겨야 한다. 이번에 젊은이들에게 가까이 다가가려고 한 강연에서 별것 아닌 내용이 대중매체의 적대적 주목을 받은 데서 이 점이 잘 드러났다.그래도 이번 강연의 내용이 빈약했다는 점은 남는다. 야당 대표가 젊은이들에게 취업에 관해 얘기한다면 시장에 적대적인 현 정권의 정책들이 일자리를 크게 줄였다는 점을 먼저 얘기해야 한다. 이어 시장을 존중하는 정당이 집권하면 사정이 나아지리라는 전망을 제시해야 한다. 그리고 그런 세상에서 필요한 지식들이 무엇이고, 어떻게 얻어야 하는지 얘기해야 한다. 이번 일은 황 대표가 당의 자원을 활용하지 못한다는 점을 드러냈다. 자유한국당은 뿌리가 깊은 정당이어서 대표가 활용할 수 있는 자원이 적지 않다. 그런 자원을 활용해야 적대적 환경에서 상처를 덜 입을 수 있다.근년에 대한민국에 대한 고마움을 잊은 시민들이 늘어나면서 우리 사회는 진정한 친구들을 알아내는 능력을 많이 잃었다. 이번 자유한국당 ‘막말’ 사건이 그 심각한 위험을 일깨워준다.