SKT-KISTI, 양자암호통신망 ‘디지털 트윈’ 기술 개발

SK텔레콤(SKT)과 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 양자암호통신망용 디지털 트윈 기술을 개발했다고 22일 발표했다. 이 기술의 목적은 실제 구축 전에 양자암호통신망의 성능과 운용 가능성을 사전 검증하는 데 있다.

디지털 트윈은 물리 자산·프로세스·시스템의 가상 복제를 기반으로 시뮬레이션·분석·예측을 수행하는 기술이다. 양자키분배(QKD)는 양자역학 원리로 암호키를 안전하게 생성·전달하는 기술이다.

이번 기술의 핵심은 SKT의 양자키관리 시스템(Key Manager)과 KISTI의 양자키분배 시뮬레이터를 실시간으로 연동하는 데 있다. 연동 방식에는 유럽전기통신표준협회(ETSI) 국제 표준 호환 인터페이스가 적용됐다.

동작 구조를 보면 키관리 시스템이 양자키를 요청하면 KISTI 시뮬레이터가 다양한 양자키분배 통신 환경을 구현한다. 이어 시뮬레이터는 해당 환경의 양자키와 양자키분배 시스템의 성능·상태정보를 실시간으로 전달한다.

이에 따라 실제 양자키분배 통신망이 구축되지 않은 상태에서도 가상 환경에서 양자키의 생성·전달·관리 전 과정을 시험할 수 있게 됐다.

가상 환경은 통신 거리·광 손실 등 주변 통신 환경과 수신 효율·후처리 알고리즘 등 장비 특성을 함께 반영해, 운영 전 구성·설정을 검증하는 용도로 쓰인다. 이 가상 환경에서의 검증 대상은 구성·설정이다.

이 가상 환경에서 확인한 장비 종류·거리·값 배치는 실제 운영 환경에 그대로 적용 가능하다. 해당 가상 환경은 디지털 트윈과 유사한 역할을 한다.

또 SKT는 양자키관리 시스템을 컨테이너 기반으로 구현했으며, 이 시스템은 특정 하드웨어·가상머신에 고정되지 않는다. SKT는 오픈소스 플랫폼인 쿠버네티스로 양자키관리 시스템을 배포·운영하고 있다. 쿠버네티스는 여러 서버에 분산된 컨테이너화 애플리케이션의 배포·확장·관리 자동 처리를 지원하며, 이를 통해 키관리 시스템의 유연한 확장이 가능하다. 아울러 시뮬레이터가 생성하는 다양한 네트워크 환경·키관리 시나리오를 기준으로 실시간 검증도 가능하다.

KISTI는 양자키분배 시뮬레이터를 개발했다. 이 시뮬레이터는 통신 거리·광 손실 등 가상 구현 조건에 따라 양자키분배 환경을 재현하도록 마련됐다.

또한 KISTI는 양자암호통신망 제어 시스템의 구조를 마련했다. 이 시스템은 키관리 시스템·시뮬레이터 연동 제어의 역할을 수행한다.

이 구조가 실제 이전될 경우에는 실제 양자키분배 장비·국제 표준 호환 인터페이스와 연동되는 양자암호통신망의 구현이 가능하다. 국제 표준 호환 인터페이스 적용을 통해 특정 장비 비종속성과 전용 인터페이스 비종속성을 확보할 수 있다. 이에 따라 향후 타 기관·기업 개발 양자암호 장비와의 연동 가능성이 열리며, 확장성도 확보된다.

해당 기술은 과학기술정보통신부의 개발 과제 2건을 통해 개발됐다. 개발 과제는 과학기술정보통신부 'QKD 네트워크의 효율성 확대, 자원 최적화를 위한 요소기술'과 과학기술정보통신부 '국가 연구 인프라 기반 양자암호통신망 기술 개발'이다.

출처: 아이티데일리 (IT DAILY) · 성원영 기자
원문: https://www.itdaily.kr/news/articleView.html?idxno=241772

참고자료

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