북한이 양자암호통신 대표적인 규약 중 하나인 비비84(BB84) 프로토콜을 연구, 실험한 것으로 알려졌다.

대북 소식통에 따르면 김일성종합대학이 발행한 학보 물리학 2022년 제68권 제1호에 ‘빛분할기의 량자론적 표시에 기초한 위상부호화 량자열쇠분배체계의 정량적 해석’이라는 논문이 수록됐다.

논문은 “양자암호통신 기술은 양자역학의 원리에 기초한 새로운 보안통신기술로서 이론적으로나 실험적으로 그 절대적 안정성이 증명돼 있다”며 “양자암호통신 기술은 군사와 외교, 전자 상업 등의 광범한 영역에서 응용될 전망을 가지고 있다”고 설명했다.

논문은 “1984년에 영자역학의 불확정성 관계와 양자클론 불가능성 정리에 기초해 세계에서 처음으로 양자열쇠분배 규약이 제기됐는데 이 규약을 BB84 규약이라고 한다”고 밝혔다.

이어 과거 양자열쇠분배체계는 전송되는 빛양자의 편극을 이용한 방식이였는데 이 방식은 송신자와 수신자 사이의 정보전달 과정에 편극 상태가 외부환경에 따라 변하게 되므로 실제적인 응용에서 일련의 부족점들을 가지고 있다고 지적했다. 

논문에서는 "빛분할기의 양자역학적 표시를 이용해 마흐-젠더간섭계에서 빛양자가 어떻게 검출되는가를 이론적으로 해명하고 이러한 계에서 송신자와 수신자들에서의 위상조종을 이용해 BB84 규약을 실현할 수 있다는 것을 정량적으로 밝혔다"고 한다.

BB84 프로토콜은 1984년 인도에서 개최된 국제전기전자공학자학회(IEEE) 행사에 찰스 베넷과 질 브라사드가 발표한 양자암호키분배 방법이다. 제안한 두 사람 이름의 첫 문자 BB과 제안 연도 84를 사용해 프로토콜 이름이 지어졌다.

BB84는 양자가 가진 특성을 기반으로 무조건부 안전성이 증명된 최초의 양자암호키분배 프로토콜로 알려져 있다. 이 프로토콜은 송신자와 수신자 간 양자통신 과정에서 도청이 있을 경우 양자역학 원리에 의해 도청 여부가 확인되며 도청을 하는 사람은 정확한 정보를 얻을 수 없는 보안성을 갖고 있다고 한다. 국내 통신사인 SK텔레콤도 BB84를 사용하고 있는 것으로 알려졌다.

북한 연구진들은 논문에서 찰스 베넷과 질 브라사드가 1984년 발표한 ‘Quantum Cryptography: Public Key Distribution and Coin Tossing’을 참고했다고 명시했다. 즉 북한 연구진들이 BB84의 실제 구현을 연구, 실험한 것이다.

논문은 결론에서 빛분할기의 영자역학적 표시를 이용해 마흐－젠더간섭계에서 빛양자가 어떻게 검출되는가를 이론적으로 해명하고 이러한 계에서 송신자와 수신자의 위상조종을 이용해 영자열쇠분배 규약 BB84를 실현할 수 있다는 것을 정량적으로 밝혔다고 설명했다.

* 독자님들의 뉴스레터 신청(<-여기를 눌러 주세요)이 NK경제에 큰 힘이 됩니다. 많은 신청 부탁드립니다.