도청 근본적으로 방지하는 암호시스템 개발?

sh.의 이미지

http://news.media.daum.net/snews/digital/science/200508/08/science/v9854045.html

Quote:
현재 사용 중인 ‘공개키방식’ 암호체계는 고성능 컴퓨터가 개발될 경우 암호가 해독될 수 있는 문제점을 가지고 있었다. 양자암호통신시스템은 빛 알갱이 하나하나에 정보를 담고 있기 때문에 통신 도중 정보를 탐지하기 위해 외부에서 침입하면 빛 알갱이의 양자역학적 상태가 변화해 도청 되고 있음을 통화자가 즉시 알 수 있어 도청자체가 불가능하다.

이 뉴스를 보고 repeater같은 역할을 하는 장비가 있으면 무용지물이 아닌가? 하는 생각이 들었는데 이 분야에 대해 잘 아시는 분 설명 부탁드립니다 :)

p.s : 왠지 warpdory님이 잘 아실듯

아빠곰의 이미지

제 짧은 상식으로도, 저렇게 미시적인 환경에서 신호 관찰을 위한 시도(핀같은걸로 긁는다거나, 입자를 투과시켜서 단면 형상을 대충 안다던가 하는 방법)를 하면, 당연히 왜곡된 신호만을 훔쳐볼 있을것 같습니다.

그런데, 양자를 이용한(최소한 나노레벨이라도) 신호 송수신 장비가 있긴 한가요?

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아발발다빠따반반나다발딸발발다빠따따맣밤밤따받따발발다따밝다발발다빠따따밤반다빠따다맣밥발
발다따밥다발발다따박다발발다빠따따밞밭밭다따다맣아희

seoleda의 이미지

일반적인 채널(유선, 무선)에서도 중간에 뭐가 끼이면(중계기, 벽 등) 채널 상태가 변하지 않나요?

다만, 기존의 방식은 바람이 불거나, 온도가 변해도 채널상태가 달라지니 채널 상태가 변했다고 해도 그게 도청에 의한것인지 확신할 수 없지만, 광케이블을 이용한 WDM 방식의 통신방식은 외부환경의 변화에 채널 상태가 덜 민감하므로, 채널 상태가 바뀌면, 중간에 뭐가 끼어 들었다고 확신할 수 있나보죠.

그리고, 위에서 소개한 방식은 통화자들간에 전용선을 사용해야 한다는 단점이 있어 제한적인 분야에서만 사용이 가능할 것 같습니다.

hiseob의 이미지

저 방법은 양자역학에 근본을 둔거라고 알고 있습니다.

광섬유 로 지점과 지점을 연결하고, 지점과 지점간에 데이터는 따로 , 양자는 암호키로 사용 되는겁니다.

무슨 원리가 있는데 양자가 한번 계측되면 (누가 보면) 상태가 변해서 암호키가 변질되어서 암호화 된 데이터 자체를 풀어낼수 없다나 어쨌다나..

예전에 어디선가 본거 같은데, 기억은 잘 안나네요.

외국의 은행에서 쓰는데가 있다고는 하는데요.

warpdory의 이미지

아빠곰 wrote:
제 짧은 상식으로도, 저렇게 미시적인 환경에서 신호 관찰을 위한 시도(핀같은걸로 긁는다거나, 입자를 투과시켜서 단면 형상을 대충 안다던가 하는 방법)를 하면, 당연히 왜곡된 신호만을 훔쳐볼 있을것 같습니다.

그런데, 양자를 이용한(최소한 나노레벨이라도) 신호 송수신 장비가 있긴 한가요?

나노레벨의 전류는 천만원쯤 하는 오실로스코프 정도면 충분히 잘 읽습니다.
피코단위(나노의 1/1000)은 4,5 천만원짜리면 잘 읽을 수 있습니다.

그리고 실험실에 주변 노이즈가 아주 적은 환경이라면 ... 20만원 짜리 OP AMP 와 2만원 짜리 정밀 저항으로도 피코암페어 단위는 측정가능한(정확히는 전류 증폭기죠.) 멀티미터를 만들 수 있습니다.
제가 실험했던 것 중 하나가 10^14.5 승 증폭 시켜서 0.5 mA 정도 나오는 전류량을 측정하는 거였죠.


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귓가에 햇살을 받으며 석양까지 행복한 여행을...
웃으며 떠나갔던 것처럼 미소를 띠고 돌아와 마침내 평안하기를...
- 엘프의 인사, 드래곤 라자, 이영도

즐겁게 놀아보자.

warpdory의 이미지

hiseob wrote:
저 방법은 양자역학에 근본을 둔거라고 알고 있습니다.

광섬유 로 지점과 지점을 연결하고, 지점과 지점간에 데이터는 따로 , 양자는 암호키로 사용 되는겁니다.

무슨 원리가 있는데 양자가 한번 계측되면 (누가 보면) 상태가 변해서 암호키가 변질되어서 암호화 된 데이터 자체를 풀어낼수 없다나 어쨌다나..

예전에 어디선가 본거 같은데, 기억은 잘 안나네요.

외국의 은행에서 쓰는데가 있다고는 하는데요.

양자역학의 불확정성 원리에 기반을 둔 방법입니다.

조금 쉽게 설명하자면 ...

비이커에 물 100 ml 를 담고 온도계로 온도를 잰다고 할 때에는 그냥 수은온도계나 알콜 온도계 담그면 됩니다. 어느정도 오차는 있지만 '무시할 수 있는 수준'입니다. 하지만 ... 물 1 ml 의 온도를 측정하려고 온도계를 대면 온도계의 온도 때문에 물 1 ml 의 온도는 변화하게 되고.. 결국 우리가 알 수 있는 건 대략 몇도 정도다... 라는 것이지 정확한 온도를 측정할 수 없게 됩니다.

이와 비슷하게 누가 중간에서 신호를 가로채서 보려고 하는 순간 .. 그 신호 자체가 변해 버립니다. 그러니 무용지물이 되는 거죠.

물리학과 학부 3학년 2학기 정도... 또는 2학년때 듣는 현대 물리학 시간에 졸지 않고 들었다면 대충은 어떤 건지.. 알 수 있지요...


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즐겁게 놀아보자.

sh.의 이미지

그냥 가로채는게 아니라 수신측처럼 아얘 읽어버린 다음에 다시 같은 신호를 보내는 것도 불가능한가요?

seoleda의 이미지

bs0048 wrote:
그냥 가로채는게 아니라 수신측처럼 아얘 읽어버린 다음에 다시 같은 신호를 보내는 것도 불가능한가요?

채널 상태가 달라지니, 불가능하겠지요.

일반적으로 송신측에서 만일 A라는 신호를 보내면, 수신측에서는 여러가지 이유에 의해서 변한 A'을 받게 되는데요, 채널이 정적이라면, 이 A' = f(A)로써, f가 일정하겠지요. 하지만, 현재까지 사용되고 있는 어떠한 통신매체도 이 f()가 지멋대로 변하기 때문에, f()는 확률적으로 변한다고 가정합니다. 그리고 이러한 이유때문에 channel coding이란 방법을 사용하고요.

제 추측으로는 위의 아이디어는 WDM상에서는 f()가 일정하기 때문에, f()를 측정해 놓고 f()의 변화를 관찰하는 방법 같습니다. 중간에 누눈가가 끼어 들면 f()가 확 변하겠지요.

예전에 컨퍼런스에 갔더니, 어떤사람은 유선 채널은 채널의 상태가 어느정도는 정적이기 때문에, 채널을 측정해서, 가입자를 식별할 수 있다는 주장을 하기도 하던데 자세한 내용은 영어가 안돼서 못 알아 들었습니다. ^^

어째든 아이디어는 좋은것 같습니다. 기술이 더 발전하면 도청을 감지하는 시스템도 나오겠네요.

나는오리의 이미지

"도청 근본적으로 방지하는 암호시스템 개발?"
그냥 전화기를 없애면 될것을...
아~ 전화기 없는 세상에서 살고싶다...

alee의 이미지

bs0048 wrote:
그냥 가로채는게 아니라 수신측처럼 아얘 읽어버린 다음에 다시 같은 신호를 보내는 것도 불가능한가요?

양자 정보는 복사가 불가능합니다. 만약 양자 암호를 복사한다면 복사본만 남고 원본은 파괴되어 버립니다. 따라서 만약 읽어들이는 것이 가능하다 하더라도 다시 같은 신호를 보내는 것이 불가능합니다. 결국 수신측에서는 도청되고 있다는 사실을 금방 알아챌 수 있게 됩니다.

alee의 이미지

아빠곰 wrote:
제 짧은 상식으로도, 저렇게 미시적인 환경에서 신호 관찰을 위한 시도(핀같은걸로 긁는다거나, 입자를 투과시켜서 단면 형상을 대충 안다던가 하는 방법)를 하면, 당연히 왜곡된 신호만을 훔쳐볼 있을것 같습니다.

그런데, 양자를 이용한(최소한 나노레벨이라도) 신호 송수신 장비가 있긴 한가요?

광자의 스핀에 큐빗(qubit)을 실어서 광섬유를 이용해 전송할 수 있다고 합니다. 큐빗은 quantum bit를 줄인 말로 양자 정보 이론에서 고전 정보 이론의 bit에 대응되는 개념입니다. 위에 나온 기사에서도 비슷한 장비를 사용하는 것 같습니다.

chaeso의 이미지

아무리 양자 암호가 강력하다고 해도..

endpoint 에서 말소리 같은걸 녹음을 한다면.. 무용지물
예를들어 원거리에서는 도청이 불가능 하지만 전화기 안에 녹음기가 부착되어 있다면..?

지리즈의 이미지

뭐 번거롭게 도청이니 뭐니 합니까?
차라리 붙잡아서 불때까지 족치는 겁니다.

최고입니다.

There is no spoon. Neo from the Matrix 1999.

sh.의 이미지

지리즈 wrote:
뭐 번거롭게 도청이니 뭐니 합니까?
차라리 붙잡아서 불때까지 족치는 겁니다.

최고입니다.


아하하하하하하하
그런 위험한 말씀을... :evil:
dgkim의 이미지

내귀에 도청장치가 있다.에서 볼 수 있듯,

도청장치를 피싱메일을 통해 발송하여, 귀에 넣도록 유도합니다.

최신유행 헤드셋이라는..

seoleda의 이미지

지리즈 wrote:
뭐 번거롭게 도청이니 뭐니 합니까?
차라리 붙잡아서 불때까지 족치는 겁니다.

최고입니다.

필요한 정보를 얻은후에는 잡은사람을 아무도 모르게 처리해야 한다는 불편함이 있습니다. 처리를 제데로 하지 않을경우, 언론사나, 인터넷을 통해 족친사실이 들어날수 있습니다.

지리즈의 이미지

seoleda wrote:
필요한 정보를 얻은후에는 잡은사람을 아무도 모르게 처리해야 한다는 불편함이 있습니다. 처리를 제데로 하지 않을경우, 언론사나, 인터넷을 통해 족친사실이 들어날수 있습니다.

음 생각해보니, 정말 불편하군요... 처리해야한다...?!

There is no spoon. Neo from the Matrix 1999.

hiseob의 이미지

드럼통에 넣고 인천 앞바다에 퐁당 하면 됩니다. :P
(이건 좀 위험???)

지리즈의 이미지

chaeso wrote:
아무리 양자 암호가 강력하다고 해도..

endpoint 에서 말소리 같은걸 녹음을 한다면.. 무용지물
예를들어 원거리에서는 도청이 불가능 하지만 전화기 안에 녹음기가 부착되어 있다면..?

일단 가장 완벽한 도청은 바로 옆에서 듣는 겁니다.
하지만, 이러면 도청이 아니죠...

바로 다음이 주변에, 도청기를 부착하는 겁니다.
하지만, 도청기 특성상 전파를 발신하기 때문에,
감지기 한번 돌리면, 다 걸리죠.

결국, 그 힘들다는 CDMA를 분석하고,
멀리서, 레이저로 유리창의 미세한 창의 흔들림을
통해, 소리를 녹음하는 등의 방식으로
어렵게 도감청을 하는 이유는 그 만한 가치가 있기 때문이지요.

There is no spoon. Neo from the Matrix 1999.

puzzlet의 이미지

양자 컴퓨터가 개발되면 기존의 암호화 알고리즘은 죄다 무용지물이 될 듯 하더니, 같은 양자 역학으로 아예 암호화를 하지 않아도 좋을 통신 방법을 고안해낸다는 것이군요.

발발다빠따반반나다발딸발발다빠따따맣발발다뿌
멓터벅더떠벋떠벌더벌벌떠벌떠더법벍떠더벌벌떠

귀찮아의 이미지

puzzlet wrote:
양자 컴퓨터가 개발되면 기존의 암호화 알고리즘은 죄다 무용지물이 될 듯 하더니, 같은 양자 역학으로 아예 암호화를 하지 않아도 좋을 통신 방법을 고안해낸다는 것이군요.

전부 무용지물이 되는 것은 아니고 공개키 기반 암호화 알고리즘만 무용지물이 됩니다.

alee의 이미지

귀찮아 wrote:
puzzlet wrote:
양자 컴퓨터가 개발되면 기존의 암호화 알고리즘은 죄다 무용지물이 될 듯 하더니, 같은 양자 역학으로 아예 암호화를 하지 않아도 좋을 통신 방법을 고안해낸다는 것이군요.

전부 무용지물이 되는 것은 아니고 공개키 기반 암호화 알고리즘만 무용지물이 됩니다.

좀더 정확하게 말하면, 이론적으로 기존의 컴퓨터로는 우주 전체를 컴퓨터로 만들어서 우주의 나이 만큼 돌려도 해를 못 구하는 큰 수의 인수분해를 양자컴퓨터로는 20분만에 계산할 수 있다는 것이 증명되어 있을 뿐입니다. 그렇지만 실제로 양자 컴퓨터가 개발될때쯤이면 양자역학을 이용하여 다른 알고리듬을 푸는 방법도 많이 개발되어 있을테고, 그렇다면 현재의 암호화 알고리즘은 전부 무용지물이 될 가능성이 높습니다.

문제는 이론적으로만 가능할 뿐 현재의 기술로는 15(=3*5)를 인수분해할 수 있는 양자 회로를 만드는 것도 아직 멀었다는 것이죠.

chungsy02의 이미지

http://www.kps.or.kr/~pht/10-5/010502.htm

한국물리학회에서 발행하는 '물리학과 첨단기술'이라는 잡지에 실린 글입니다.
잘 설명되어있기는 한데 물리학과 학부 3학년 수준의 물리실력이 필요합니다. :(

1. 완벽한 난수표인 암호화키를 두명이 동시에 갖고 있고
2. 이 암호화키가 제 3자에게 노출되지 않았다면
암호는 해독되지 않습니다.
(제가 이쪽 전공이 아니라서 이건 자신이 없습니다.)

양자암호화라는건 정확히 말하면 완벽한 난수표를 만들고
이 난수표를 멀리 있는 상대방에게 전달하는 방법입니다.
제 3자에게 노출되지 않는게 아니라 제 3자가 도청을 했는지
안했는지를 체크해 볼 수 있는 방법입니다.

양자적인 상태라는게 원래 확률적으로 존재하는거라서
완전한 난수표를 만들 수 있고 한번 측정해버리면 그 상태가
변해버리는 거라서 목적지까지 가는 중간에 누가 측정해버리면
그 상태가 변해버리기 때문에 도청 사실이 드러나버립니다.
두명이 갖고 있는 난수표의 일부를 서로 비교해봤을때
둘이 일치하면 그 난수표의 나머지는 암호화키로 사용되는 것이고
일치하지 않으면 제3자의 도청으로 정확한 전송이 이뤄지지 않은 것입니다.
그 난수표는 전체가 폐기되는 것이죠.

양자 상태를 측정하는 방식은 여러가지인데 동시에 측정 불가능한,
하나를 측정하면 다른 측정치는 변해버리는 것들이 존재합니다.
보통 이런 예로 입자의 속도와 위치를 듭니다. 여기서도 그걸 들어서
설명하겠습니다. 물론 정확한 예에서는 좀 벗어나 있기는 합니다.

고등학교 물리책에 나오듯이 입자의 속도를 정확히 측정하면
위치가 변하고 위치를 정확히 재면 속도가 변해버립니다.
한쪽에서 어떤 속도와 어떤 위치를 갖는 입자를
보냈을 때 받는 사람은 위치나 속도 중 하나를 선택해서 측정합니다.
이때 중간에서 도청하는 사람도 역시 둘 중 하나밖에 측정하지 못합니다.
입자의 속도를 측정한 제3자가 사람이 자기가 도청한 사실을 숨기기 위해
똑같은 속도를 가진 입자를 받는 사람에게 보냈다고 합시다.
이때 재수좋게 받는 사람이 속도를 측정해주면 도청 사실을 모르게 되지만
위치를 측정해버리면 원래의 입자와는 다르다는 사실이 들통나버립니다.
물론 위치를 측정할지 속도를 측정할지는 받는 사람이 무작위로
선택하는거라서 거의 대부분의 경우 도청사실은 드러나게되죠.
즉, 측정한 신호와 똑같은 신호를 복사하는 방법으로 도청하는
방법은 불가능하게 되죠.

http://www.nis.go.kr/pdf/data/whitep_2004_08.pdf

편광에 대해 아는 사람이라면 이 글 5쪽에 있는 내용을 권해드립니다.

impactbar의 이미지

다르게 전술적으로 파고 들면

계속해서 도청 또는 노이즈를 끼워 넣어서

통신 불능 또는 누구도 믿을 수 없게 만들 수 있겠군요.

이 채널로 오는 모든 신호는 폐기라는 결론에 도달하게

이런식으로 상대방이 양자 암호화를 버리게 하고

다른 물리적 통신을 유도해서 가운데서 가로채버리면

되겠군요.

26사 통신병이..^^;

atomaths의 이미지

오랜만에 왔는데...
한참 KAIST의 이순칠 교수님이 연구하고 계신 양자컴퓨터와
서울대 수학과 교수님이 연구하고 계신 양자 알고리즘 등에 관심이
많았었는데, kldp에서도 재밌는걸로 얘기들을 나누시는 군요..
재밌네요

aquave의 이미지

도청 자체를 하지 않는 양심적인 사회를 만들면 되죠.

불가능한가...

alee의 이미지

impactbar wrote:
다르게 전술적으로 파고 들면

계속해서 도청 또는 노이즈를 끼워 넣어서

통신 불능 또는 누구도 믿을 수 없게 만들 수 있겠군요.

이 채널로 오는 모든 신호는 폐기라는 결론에 도달하게

이런식으로 상대방이 양자 암호화를 버리게 하고

다른 물리적 통신을 유도해서 가운데서 가로채버리면

되겠군요.

26사 통신병이..^^;

일단 선로를 찾았으면 그냥 잘라버리지 힘들게 노이즈를 만들어서 끼워 넣을 필요가 있나요?