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네오와인(대표 이효승)은 최근 한국전자통신연구원(ETRI) 주관으로 진행한 완전동형암호(完全同形暗號) 연산 가속기 칩 개발에 참여했다고 4일 밝혔다.

이번 개발과제는 과학기술정보통신부의 정보보호 핵심원천기술개발사업의 하나인 'HW지원 프라이버시 보장 암호데이터 고속처리 기술개발 과제'다. ETRI가 주관하고 네이버, 네오와인, 티맥스티베로, 성균관대, 포항공대, 인하대가 공동연구 기관으로 참여했다. 

동형 암호화는 암호화된 데이터를 먼저 해독할 필요없이 직접 계산을 수행할 수 있는 암호화 형식을 뜻한다. 계산 결과도 암호화된 상태로 유지되기 때문에 전체 프로세스에서 데이터가 안전하게 유지되며, 데이터 개인정보 보호 및 보안을 유지하면서 민감한 데이터를 처리하는 데 유용하다.

특히 동형암호는 기존 암호와 달리 암호화된 데이터를 다시 풀지 않고 바로 계산하기 때문에, 비밀 키를 사용해 암호화된 데이터를 보호할 필요가 없다. 비밀 키나 원래 데이터가 노출될 우려를 없애 '데이터 프라이버시'를 보장할 수 있다. 또한 양자 컴퓨팅으로도 꺨 수 없는 양자 내성도 지니고 있다.

동형암호의 장점은 데이터의 높은 보안성을 제공하고 민감 데이터의 안전한 활용성을 제시하지만, 단점은 암호화 과정에서 암호문의 사이즈가 커지고 노이즈의 본래 메시지 침범을 막기 위한 추가 연산이 필요하다는 것이다. 예컨대 데이터를 암호문으로 만들 경우, 64비트 수준의 데이터를 처리하는 중앙처리장치(CPU)나 그래픽처리장치(GPU)로 계산하기에는 구조도 적합하지 않고 시간도 많이 소요된다는 의미다.

이번에 ETRI 주도로 개발한 완전동형암호 하드웨어 연산 가속기 칩은 정보를 암호화하면 암호문이 수천 비트의 계수를 갖는 수만 차수 이상의 다항식들로 표현되는 동형암호의 고유한 특성에 적합한 전용 하드웨어 연산 처리 장치이다.

이 기술이 상용화되면 클라우드 서비스를 위한 데이터센터 서버나 개인정보 보장이 가능한 인공지능 반도체(SoC) 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 동형암호 가속기 전용 칩 및 소프트웨어 개발 플랫폼 연구에도 탄력이 붙을 전망이다.

이를 통해 국방이나 공공, 의료, 금융, 산업 등 보안과 통계 및 인공지능 응용이 동시에 요구되는 곳에서 데이터를 암호화된 상태로 다양한 융합 서비스에 직접 적용할 수 있으리란 기대다. 클라우드 컴퓨팅이나 데이터베이스 관리시스템(DBMS) 기업, 팹리스 기업, 서버 탑재 동형암호 가속기 개발사, 마이데이터 프라이버시 서비스 기업, 공공 및 국방 등 민감 데이터를 활용하는 기업 등에서 사용 가능하다.

한편 ETRI는 이번 연구를 통해 칩 핵심기술 검증용 MPW 시제품, SW 14건, 국내외 특허 21건 출원, 논문 8편 등 성과를 올렸다.

디일렉=노태민 기자 [email protected]
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