XRP 레저, 2028년까지 양자 공격 견디는 업그레이드 목표—위험과 비용

XRP의 양자 저항 암호화로의 여정

XRP 레저 재단(XRP Ledger Foundation)의 2027년 프로토콜 로드맵의 일환으로 발표된 이 연구는, 표준화된 양자 저항형 디지털 서명 알고리즘인 ML-DSA-44를 블록체인의 계정, 검증자, 검증자 목록 게시자 전반에 도입하는 방안을 검토합니다.

제안된 변경 사항을 통해 사용자와 네트워크 운영자는 기존 암호화 키를 충분히 강력한 양자 컴퓨터의 공격을 견딜 수 있도록 설계된 대체 키로 교체할 수 있게 될 것입니다.

이 연구는 2028년까지 완전한 양자 컴퓨팅 대비 태세를 갖추겠다는 리플(Ripple)의 기존 목표를 바탕으로 하지만, 해당 목표를 달성하기 위해 필요한 작업에 대해 보다 상세한 평가를 제시합니다.

현재 XRP 레저 계정은 secp256k1 또는 Ed25519 암호화 방식을 사용하며, 이 두 방식 모두 이론적으로 쇼어(Shor) 알고리즘을 실행하는 충분히 발전된 양자 컴퓨터에 의해 해킹될 수 있습니다.

이러한 우려는 개별 XRP 지갑을 넘어 확장됩니다. 검증자는 거래를 인증하고 네트워크 합의를 조정하기 위해 암호화 서명에 의존하며, 신뢰할 수 있는 검증자 목록 게시자는 해당 과정에 참여할 운영자를 결정하는 데 기여합니다. 이러한 시스템에 대한 공격이 성공할 경우, 악의적인 행위자가 합법적인 계정이나 검증자를 사칭할 수 있어 네트워크 보안이 훼손될 가능성이 있습니다.

재단의 제안은 이러한 시스템 전반에 ML-DSA-44 지원을 도입하여, 기존 암호화 보호 수단이 취약해지기 전에 사용자가 마이그레이션할 수 있도록 할 것입니다. 그러나 이 업그레이드에는 상당한 기술적 비용이 수반될 것입니다.

연구에 따르면, 제안된 양자 저항성 서명을 사용하는 거래는 기존 결제 시 1,704바이트가 소요되는 것에 비해 약 5,331바이트의 저장 공간을 차지할 수 있습니다. 이는 약 213% 증가한 수치로, 네트워크 대역폭, 거래 내역 저장 공간 및 운영 비용에 영향을 미칠 가능성이 있습니다.

재단은 이 구현에 약 640시간의 개발 시간과 400시간의 추가 검토 시간이 소요될 것으로 추산하며, 초기 개발 비용을 제외하고 검토, 감사 및 관련 비용이 총 215,000달러에서 255,000달러에 달할 것으로 전망합니다.

또한 이 연구에서는 거래 수수료, 계정 마이그레이션, 기존 소프트웨어와의 호환성과 관련된 미해결 문제점들도 지적하고 있습니다. 단순히 양자 공격에 저항하는 일반 키를 추가하는 것만으로는, 원래의 취약한 마스터 키가 활성화된 상태라면 계정을 완전히 보호할 수 없습니다. 이미 네트워크의 AlphaNet 환경에서 구현 테스트가 진행되었으나, 배포 전 추가적인 개발 및 보안 검토가 필요합니다.

로드맵에 따르면 2027년 상반기에 마이그레이션 연구가 진행될 예정이며, 이어 2027년 말 또는 2028년에 개발, 검토 및 감사가 이루어질 예정이다. 메인넷 활성화 일정은 아직 확정되지 않았다.

리플은 지난 4월, 실험적 배포, 비상 계획 수립, 보안 업체인 프로젝트 일레븐(Project Eleven)과의 협력 등을 포함하는 4단계 양자 보안 전략을 발표한 바 있습니다. 이 파트너십에는 기존 서명과 양자 저항형 서명을 결합한 하이브리드 서명 시스템에 대한 연구는 물론, 검증자 테스트 및 수탁 지갑 프로토타입 개발도 포함됩니다.

블록체인 업계, 양자 시대 대비 움직임

이러한 새로운 위협에 대비하는 것은 XRP 레저만이 아닙니다. 비트코인 개발자들은 공개 키 노출을 줄이기 위한 새로운 출력 유형을 도입하는 제안인 BIP 360을 검토하고 있습니다. 최근 한 베테랑 비트코인 코어 개발자는 비밀스러운 ‘양자 지뢰’를 설치해, 비트코인을 훔치려는 양자 공격 시도를 잠재적으로 막대한 손실을 초래하는 실수로 만들 것을 제안했습니다. 이더리움은 장기 로드맵에 양자 저항성을 반영했으며, 2029년경에 예정된 광범위한 업그레이드를 목표로 검증자 아키텍처 및 계정 인증 방식에 대한 변경안을 제안했습니다. 솔라나(Solana) 개발자들은 ‘팔콘(Falcon)’ 양자 저항 서명 체계를 탐구해 온 반면, 스타크넷(Starknet)은 양자 저항 보안 로드맵에 대한 통제력을 강화하기 위한 목적도 있어, 이더리움 레이어 2에서 독립적인 레이어 1 블록체인으로의 전환 가능성을 연구하고 있다.

아직까지 주요 블록체인을 보호하는 암호 체계를 해독할 수 있는 능력을 입증한 양자 컴퓨터는 없지만, XRP 레저 재단은 가동 중인 네트워크 전반에 걸쳐 암호화 시스템을 교체하는 데 수년이 걸릴 수 있으므로 조기 대비가 필수적이라고 주장합니다.

제안된 개정안이 성공적으로 도입된다면, XRP 레저는 일반 계정과 검증자 모두를 위한 네이티브 양자 저항 서명을 지원하는 최초의 주요 블록체인 중 하나가 될 수 있을 것이다.