양자공격 대비… 수리연, 드론 제어통신 '양자내성암호' 탑재

PQC로 드론 통신 보안 강화
비행 중 데이터 무결성·기밀성 실시간 관리
경량 암호 아키텍처로 비행 효율까지 고려

PQC 적용 PX4 기반 드론 비행 실증. 국가수리과학연구소

국가수리과학연구소(NIMS, 이하 수리연)가 양자컴퓨터 공격에도 안전한 양자내성암호(PQC)를 드론 제어 통신망에 직접 적용, 실제 비행에 성공했다고 20일 밝혔다.

이번 성과는 미국 국립표준기술연구소(NIST)가 선정한 표준 알고리즘을 드론 핵심 통신 계층에 결합해 보안 신뢰성을 확보한 결과다.

심경아 수리연 암호기술 연구사업팀은 오픈소스 드론 비행제어 소프트웨어 ‘PX4’를 기반으로 양자보안 기술을 구현했다.

이는 기존 드론 제어시스템 ‘픽스호크(Pixhawk) 보드’에서 표준 프로토콜 구조를 바꾸지 않고도 양자내성암호가 정상 작동하도록 설계한 것이 특징이다.

양자내성암호는 슈퍼컴퓨터보다 수백만 배 빠른 양자컴퓨터가 등장해도 풀기 어려운 복잡한 수학 문제를 활용해 만든 차세대 암호체계다.

연구팀은 드론과 지상국이 데이터를 주고받는 통신 규약인 ‘MAVLink’ 계층에 양자내성암호 전자서명과 키 설정 알고리즘을 이식했다.

이를 통해 지상에서 내리는 제어 명령이 진짜인지 드론이 암호학적으로 검증하고, 비행 중 발생하는 데이터 기밀성과 무결성을 실시간으로 관리한다.

그동안 양자 보안 실증은 외부 암호 모듈을 따로 장착하거나 통신 채널 일부를 보호하는 수준에 그쳤다.

이번 연구는 드론 실시간 비행 제어 루프 안에 보안 기술을 직접 적용한 것으로, 자원이 한정된 드론 환경에서도 빠르게 동작하도록 가벼운 암호 아키텍처를 적용해 비행 효율을 높였다.

연구팀은 앞으로 무인이동체(UxV), 사물인터넷(IoT), 산업 제어시스템, 헬스케어기기 등 보안이 필수인 다양한 분야에 맞춤형 경량 양자내성암호를 적용할 계획이다.

아울러 산업체 대상 기술이전을 단계적으로 추진해 실제 산업 현장 보안을 강화할 방침이다.

심 박사는 "이번 성과는 고전 암호를 단순히 양자내성암호로 바꾼 것 이상의 실시간성과 자원 제약이 큰 드론 환경에 특화한 경량 보안 구조를 실제 시스템에서 검증한 결과"라며 "복합임무 수행이나 장거리 비행에 적용할 수 있도록 성능 최적화 연구를 이어가겠다"고 말했다.