• 정보보호학회지
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• 제33권2호
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• pp.5-11
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• 2023

양자는 물리학에서 더 이상 나눌 수 없는 물리량의 최소 단위이다. 양자에는 일반적인 물리법칙이 적용되지 않는 대신, 양자역학이라는 법칙이 적용된다. 이를 활용한 알고리즘으로 양자암호통신과 양자난수발생기가 존재한다. 양자암호통신은 기존 암호통신과는 다른 차원의 보안성을 제공하는 통신기술이다. 이는 양자를 관측하면 양자상태가 붕괴된다는 특징을 활용하여 도청자를 손쉽게 발견할 수 있게 한다. 양자난수발생기는 의사난수를 대체할 수 있는 알고리즘으로, 가장 완벽한 난수 장치로 여겨진다. 의사난수는 결정론적 알고리즘이기 때문에 값을 예측할 수 있는 반면, 양자난수는 자연 현상에서 뽑아내는 난수이기 때문에 예측할 수 없다. 다만 수학적 연산을 통해 계산하는 의사난수와는 다르게 양자난수는 난수를 추출할 장치가 필요하다. 본 고에서는 양자암호통신과 양자난수발생기의 최신 동향에 대해 확인해 보도록 한다.

• 정보와 통신
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• 제31권6호
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• pp.46-52
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• 2014

본고에서는 차세대 보안통신기술인 양자암호통신에 대해 기술한다. 양자암호통신은 양자키분배와 암호통신으로 이루어지는데 양자키분배란 양자역학적 원리에 의해 비밀키를 송/수신자가 절대 안전하게 나누어 갖는 방법을 일컫는다. 나누어진 비밀키를 이용하여 현대암호 기법을 이용한 암호통신을 수행하면 도청으로부터 절대 안전한 보안통신 구현이 완성된다. 해외에서는 양자암호통신의 가능성과 중요성을 인식하고 집중적인 투자를 통해 연구개발을 진행하고 있으나 아직까지 국내에서는 체계적인 연구개발 활동이 미약한 상황이다. KIST는 2013년 25km 떨어진 송/수신자가 비밀키를 나누어가질 수 있는 BB84 양자키분배 프로토콜 기반 시스템 하드웨어를 구현하여 해외학회에 전시 및 시연 했다. 추후 현대암호와의 융합연구 병행 기술개발을 추진한다면 조기에 양자암호통신 실용화가 가능할 것이라 기대된다. 절대 안전한 차세대 보안통신의 실현은 직접적으로는 국가적인 보안통신망의 확보를 가능하게 하고 간접적으로는 미래 초연결사회에서 활발한 지식 정보 교류를 가능하게 하여 새로운 사회 문화적 변화를 이끌어 내는 기반 기술이 될 것으로 기대한다.

• 정보와 통신
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• 제29권4호
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• pp.52-61
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• 2012

양자통신(Qauntum Communication)은 양자역학에 기반을 둔 새로운 패러다임의 통신방식으로서 0과 1의 형태로 표현할 수 없거나 곤란한 형태의 정보를 생성, 전송, 처리, 저장하는 수단을 제공한다. 1990년대 중반부터 발전된 양자컴퓨팅 기술 및 양자오류정정부호 기술 그리고 양자정보이론 기술 등을 기반으로 발전해 오고 있으며 특히 최근 들어 국내외에서 많은 관심과 연구성과를 나타내고 있다. 본 논문에서는 국외 양자통신 연구 동향을 소개하고 향후 연구 방향을 살펴본다

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.21-26
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• 2012

우리나라는 지난 20여 년 디지털 정보기술 강국을 지향해 왔지만 선진국에서 이미 투자를 시작한 양자 정보 과학 분야에 대한 연구 및 투자는 거의 이루어지지 않았으며, 양자 정보 통신 기술의 수준 또한 개발 선진국들에 비해 턱없이 부족한 상황이다. 최근, 양자역학에 기반을 두고 있는 양자 정보 처리 및 통신에 대한 연구가 세계적으로 활발히 진행 중이다. 90년대부터 본격화된 양자정보이론의 연구는 양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 정보이론 등의 분야에서 발전해오고 있으며, 90년대 말에 이르러 양자 암호 통신 및 양자 알고리즘 등의 분야에서 큰 연구 성과를 나타내기 시작하였다. 본 논문에서는, 양자 통신 시스템에서 효율적인 양자 신호 전송 및 검출을 위해 직교 시퀀스를 이용한 효율적인 양자 신호 검출 방안에 대해 논하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제17권6호통권78호
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• pp.146-154
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• 2002

본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제30권2호
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• pp.22-31
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• 2015

양자시스템을 모사하기 위한 양자컴퓨터의 가능성이 논의된 이후 약 30년이 지난 현재, 물리학 실험실에만 국한했던 양자역학은 정보이론, 보안, 통신, 컴퓨팅 등 기존 정보통신분야와의 결합을 통해 응용 가능성을 보여주는 연구가 진행되었고 통신분야에서는 절대 보안성을 가진 양자키 분배 시스템을 사용한 암호통신장비가 판매되고 있는 등 가시적 성과를 내고 있다. 또한, 컴퓨팅분야에서는 이온포획, 초전도, 스핀트로닉스 등 여러 가지 물리현상을 이용한 큐빗의 가능성을 보여주고 있으며 양자컴퓨팅 알고리즘 및 적용분야에 대한 연구가 진행 중이어서 멀지 않은 장래에 고전 컴퓨터보다 적어도 다항식적 속도향상을 갖는 양자컴퓨터가 등장할 전망이다. 본고에서는 선진국에서 진행되고 있는 양자통신 및 양자컴퓨팅 관련한 기술개발 동향을 소개하고자 한다.

• 정보와 통신
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• 제32권8호
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• pp.69-75
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• 2015

양자 통신에서 양자 채널은 일반적으로 잡음을 수반하여 송신자가 보낸 양자 신호들에 잡음을 더하고 신호의 왜곡을 생성하는데, 일반적으로 이 잡음의 정도는 송수신자 간의 통신을 통해 규명할 수 있다. 본 논문에서는 양자 암호 프로토콜에서 양자 채널의 구성에 고차원의 양자계가 적용되었을 때 보안성을 얻을 수 있는 양자 채널의 조건들을 살펴보고자 한다. 특별히 고차원의 양자 신호를 사용하고 양방향 통신을 활용하여 안전한 양자 암호 프로토콜이 견딜 수 있는 한계 잡음 수준을 올릴 수 있음을 보이고자 한다. 본 연구의 결과는 2차원의 양자 신호를 사용하는 양자 암호 프로토콜인 Bennett-Brassard-1984 프로토콜, six-state 프로토콜 등에 적용할 수 있으며, 확장된 일반적인 d차원에서 2-기저 프로토콜 혹은 (d+1)-기저 프로토콜 등에 적용할 수 있다.

• 전자통신동향분석
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• 제20권5호통권95호
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• pp.70-83
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• 2005

양자암호통신 기술은 통신상의 보안을 자연의 기본원리인 양자역학의 법칙에 의해서 보장하므로 도청이나 감청이 절대적으로 불가능한 차세대 통신보안 기술로서 최근 크게 주목받고 있다. 즉, 양자암호통신 기술은 “양자 복제불가능성”과 같은 양자물리학의 법칙에 기초해서 송신자와 수신자 사이에 암호 키(일회용 난수표)를 절대적으로 안전하게 실시간으로 분배하는 기술로서 “양자 키 분배 기술”로도 알려져 있다. 본 고에서는 이러한 양자암호통신 기술의 기본원리 및 구현기술의 개요와 그 연구개발 동향에 대해서 기술한다.

• 정보보호학회지
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• 제30권4호
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• pp.17-21
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• 2020

본 논문에서는 국제전기통신연합(ITU)의 정보통신기술 표준을 담당하고 있는 ITU-T에서 보안 분야 표준을 제정하고 있는 SG17에서의 양자암호통신 표준화 동향을 소개하고자 한다. 양자암호통신은 더 이상 쪼갤 수 없는 물리량의 최소 단위인 양자(Quantum)의 특성을 이용해 도청 불가능한 암호키(Key)를 생성, 송신자와 수신자 양쪽에 나눠주는 기술인 양자 키 분배 기술을 기반으로 하며, 이 양자 키 분배 기술을 통신망에 적용하여 보안 서비스를 제공하기 위한 보안 요구 사항과 관련된 상호호환성을 보장하기 위한 표준화가 ITU-T SG17에서 진행중에 있으며, 본고에서 관련 표준화 현황을 살펴보았다.

• 정보와 통신
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• 제32권8호
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• pp.83-90
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• 2015

정보통신망에서 개인정보의 유출로 인한 사회문제가 최근에 큰 이슈가 되면서 정보통신의 보안 기능이 더욱 주목을 받고 있다. 차세대 통신 기술은 정보의 전송 속도나 전송 효율성보다 정보의 보안성에 더 큰 방점이 있을 것이라는 예상도 나오고 있다. 정보보호의 기초는 암호화와 복호화를 통하여 정보가 노출되어도 원래의 정보를 파악 할 수 없도록 만드는 것이며 암호화와 복호화를 위한 암호키의 생성 및 관리 기술의 발전이 곧 암호 및 정보보안 기술의 발전과 궤를 같이 한다. 본 논문에서는 암호키 관리의 새로운 패러다임으로 최근에 주목을 받고 있는 양자 암호의 원리를 소개하고 이를 바탕으로 양자통신의 미래를 예상한다. 또한 양자 암호와 양자통신 기술을 뒷받침하는 다양한 양자 정보 처리기술의 현황에 대해서도 간략하게 살펴본다.