양자키 운영관리 기술

기술 개요

• 본 특허는 양자키 활용 네트워크에서 양자키를 효과적이고 효율적으로 분배하여 네트워크 서비스에 대한 양자키를 신속하고 유연하게 제공하기 위한 기술임

기존 기술 문제점

• 양자키 활용 네트워크에서는 양자키 분배 노드 장비의 양자키 생성률에 따라 네트워크 성능이 제한될 수 있으며, 특히 노드 간의 거리가 멀어질수록 양자키 생성률이 떨어진다는 단점이 있음
• 제한된 양자키 자원 하에서 최적의 양자키를 재 생성하는 방법은 양자키 기반 네트워크 성능을 좌우하는 중요한 문제이나, 현재 양자키 분배 분야의 키 전달 방법 및 시스템에 대한 연구개발이 미진한 상황임.
• 양자키 분배 네트워크에서 노드 쌍을 연결하는 링크의 배열인 링크 경로 상 양자키 소모가 집중되는 병목 링크의 성능에 따라서 양자키분배 성능이 좌우됨으로 해당 링크의 성능을 개선하는 것이 양자키 분배 네트워크 관리의 중점 과제임

기술의 특징 및 우수성

• 기술의 특징

  • 양자 키 릴레이 과정에 있어서 모든 노드의 양자키 자원 정보를 참고하는 것이 아닌, 특정 노드와 이웃한 노드의 정보만을 참고하여 양자키를 전달 및 재 생산함
  • 양자키 활용 네트워크에서 양자키를 효과적으로 분배하여 네트워크 서비스에 대한 양자키를 신속하고 유연하게 제공함.

• 기술의 우수성

  • 제한된 양자키 자원 조건에서 서비스 키를 효율적이고 효과적으로 생성할 수 있음
  • 매우 높은 보안 수준의 네트워크 서비스 달성 가능함
  • 비용 효율적인 고성능의 서비스가 가능함.

상세 설명

• 양자키 관리시스템 노드가 인덱싱 되면 인덱싱된 양자키 관리시스템 노드 간에 보유한 양자키 개수 정보를 확인하고 양자키 관리 시스템 노드 간 비인접 양자키를 생성하기 위해, 인접 양자키가 재 생성되는 양자키 관리시스템 노드의 배열인 노드 경로를 탐색함
• 노드 간에 보유한 양자키 정보를 확인하는 확인부, 노드 경로를 탐색하는 탐색부를 포함함.

그림 1 양자 암호 통신 적용 사례 ( 출처 : 과학기술정보통신부)

기술완성도 (TRL)

활용분야 및 적용제품

• 활용분야

  • 통신 데이터 보안 분야
  • 스마트 보안 관리 분야
  • 정보 보호 솔루션 분야

• 적용제품

  • 스마트 폰 등 이동통신 보안서비스
    • 양자암호솔루션
  • 양자암호통신
  • 보안프로그램

산업동향(기술 동향 및 트랜드 등 )

• 송신자와 수신자 외에는 중간에 도청이 불가능해 원천적으로 해킹이 불가능한 완벽한 보안통신 기술이기 때문에 세계 각국의 개발경쟁이 치열하게 벌어지고 있음.
• 미국은 2003년 DARPA Project를 통해 세계 최초로 양자암호 시험통신망을 구축한 이래로 NASA를 통해 원거리 양자암호 통신 네트워크를 개발하고 있으며, 유럽은 ETSI에서 양자암호통신 표준화를 선도하고 있음. 아시아 가운데 중국과 일본이 양자암호 기술에 투자를 확대하여 기술개발을 선도하고 있음
• 우리나라는 2022년 과학기술정보통신부가 양자통신 핵심 원천 기술확보와 기술 사업화를 위해 814억원을 투입하며 양자 기술과 산업을 잇는 산학연 협력 생태계 구축 역할을 할 ‘양자산업 생태계지원센터(K-QIC)’를 건립, 양자암호통신 양자센서 등 기술 개발 및 상용화를 이루어 가고 있음

  (출처:파이낸셜뉴스)

시장전망(목표시장 규모 및 전망)

• 세계 양자암호통신 시장은 현재는 테스트베드 및 개발장비 위주의 시장과 더불어 2020년부터 상용화시장이 본격화됨
• 2020년 778백만 달러에서 2030년 29,012백만 달러 규모로 연평균 43.6% 성장할 것으로 전망됨
• 양자암호통신 시장은 2020년 양자암호통신 및 네트워크 제품을 중심으로 본격 시장을 형성하여 2030년에는 세계 보안시장의 12% 규모로 성장한 290억 달러에 달할 것으로 전망됨

  (출처 :INI R&C_양자암호통신 개발동향 및 시장전망)

  그림 2 양자암호통신시장전망 (2020-2030)

지재권현황