효율성과 안전성 높인 광학기반의 데이터 암호화 기법 개발

DGIST 로봇공학전공 문인규 교수팀이 다양한 비정형 빅데이터의 암호화에 필요한 대용량 비밀키를 빠르고 안전하게 공유할 수 있는 랜덤위상키 교환 기법을 개발했다. 개발된 기술은 효율적인 빅데이터 암호화에 활용 가능한 핵심적인 원천기술로, 향후 관련분야 기술개발에서의 다양한 적용이 기대된다.

문 교수팀은 기존 암호화 방식을 광학적인 원리로 작동하는 새로운 방식을 고안했다. 이는 기존보다 큰 용량의 비밀키 생성이 가능하다. 또 기존의 암호화 방식은 비밀키의 용량이 커지면 안전성을 보장할 수 없었지만 이번 문 교수팀이 개발한 방식은 이중랜덤위상인코딩(DRPE, Double Random Phase Encoding)을 통해 비밀키의 용량에 관계없이 안정성을 보장한다. 또한 달리 홀로그램이나 영상처럼 고용량의 정보나 비정형 데이터의 효율적이고 신속한 암호화와 이를 효과적으로 공유할 수 있는 장점이 있다.

특히 이번에 고안된 기술은 사용자들끼리 복소수 정현파 파형의 형태로 비밀키의 정보를 주고받고, 개인이 소유한 비밀지수로 파형을 풀어 비밀키를 제작하거나 공유할 수 있도록 했다. 이는 파형을 전달하는 과정에서 해커가 가로채더라도 물결처럼 반복되는 파형에서 암호해독에 필요한 정보가 숨겨진 위상을 찾고 비밀키를 생성해야하기 때문에 해킹이 매우 어렵다.


이처럼 문 교수팀이 고안한 암호화 기법은 향후 의료계에서 환자를 촬영한 고해상도의 촬영 이미지나 금융권에서 관리하는 개인정보처럼 굉장히 민감하지만 용량이 매우 큰 정보를 빠르게 암호화하고 이를 안전하게 공유하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

문 교수는 “이번 연구는 정형화된 데이터나 비정형의 빅데이터를 고속으로 암호화하는데 기존의 블록암호기술이 갖는 근본적인 한계를 극복하는 새로운 암호체계 개발 연구가 필요하다고 판단해 시작했다”며 “향후 연구를 더 진행해 이번에 고안한 암호시스템이 차세대 암호체계의 주요 핵심기술로 활용될 수 있도록 더 노력하겠다”고 밝혔다.

대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr