9분 안에 비트코인을 훔치는 법

당신의 비트코인 지갑을 여는 데 필요한 시간이 9분이라면, 지금 당장 어떻게 하겠는가?

이건 가상의 시나리오가 아니다. 2026년 4월, 구글 양자AI 팀이 발표한 논문은 비트코인 커뮤니티를 조용히 긴장시켰다. 논문의 핵심은 간단하다. 미래의 양자컴퓨터는 비트코인의 암호화를 9분 안에 깰 수 있다는 것. 그리고 이미 블록체인에 공개 노출된 비트코인은 690만 개, 전체 공급량의 약 3분의 1에 달한다.

비트코인 보안의 핵심: ‘일방통행 수학’

비트코인이 왜 안전한지 이해하려면 먼저 열쇠 구조를 알아야 한다. 모든 비트코인 지갑에는 두 개의 키가 있다. 비밀번호에 해당하는 개인키(private key)와, 공개적으로 공유 가능한 공개키(public key)다.

개인키에서 공개키를 만드는 건 쉽다. 밀리초 단위로 계산된다. 하지만 공개키에서 개인키를 역산하는 건 사실상 불가능하다. 수학자들이 ‘타원곡선 이산대수 문제’라고 부르는 이 계산은, 기존 컴퓨터로 풀려면 우주의 나이보다 긴 시간이 걸린다.

이 ‘일방통행’ 구조가 비트코인 보안의 전부다. 당신이 코인을 보낼 때, 지갑은 개인키로 디지털 서명을 생성한다. 이 서명은 개인키를 공개하지 않고도 ‘내가 이 코인의 주인’임을 증명한다. 수학적으로 완벽한 트릭이다.

쇼어 알고리즘: 일방통행을 양방향으로

1994년, 수학자 피터 쇼어(Peter Shor)는 이 완벽한 트릭에 균열을 냈다. 그의 알고리즘은 양자컴퓨터를 이용해 타원곡선 이산대수 문제를 ‘다항 시간’에 풀어낸다. 쉽게 말해, 숫자가 커져도 계산 난이도가 폭발적으로 증가하지 않는다는 뜻이다.

작동 원리는 양자역학의 세 가지 특성을 활용한다.

첫째, 중첩(superposition). 양자컴퓨터는 모든 가능한 값을 동시에 처리한다. 기존 컴퓨터가 1번씩 시도하는 동안, 양자컴퓨터는 수십억 가지를 한꺼번에 시도한다.

둘째, 얽힘(entanglement). 입력값과 출력값이 연결되어 결과가 일관성을 유지한다.

셋째, 간섭(interference). 틀린 답은 서로 상쇄되고, 맞는 답만 증폭된다. 노이즈를 걷어내고 정답만 남기는 필터다.

이 세 가지가 결합되면, 쇼어 알고리즘은 공개키에서 개인키를 역산할 수 있다. 일방통행이 양방향 도로가 되는 순간이다.

구글 논문이 바꾼 것: 500만에서 50만으로

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쇼어 알고리즘은 30년 전부터 알려져 있었다. 그런데 왜 비트코인은 아직 안전한가? 이 알고리즘을 실행하려면 충분히 안정적인 양자비트(큐비트)를 갖춘 양자컴퓨터가 필요한데, 그 수준에 도달하지 못했기 때문이다.

기존 추정치는 수백만 개의 물리적 큐비트가 필요하다고 봤다. 구글의 이번 논문은 이를 50만 개 미만으로 줄였다. 20배 감소다.

논문이 설계한 두 가지 양자 회로는 각각 약 1,200개와 1,450개의 논리적 큐비트를 사용한다. 물리적 큐비트와 논리적 큐비트의 비율은 약 400대 1. 양자컴퓨터의 대부분이 자기 자신의 오류를 잡는 데 쓰인다는 의미다.

현재 가장 앞선 양자컴퓨터는 수천 개 수준의 큐비트를 보유하고 있다. 50만 개는 아직 멀었다. 하지만 ‘불가능’에서 ‘목표’로 바뀐 숫자라는 점이 중요하다.

9분의 의미: 메모리풀 공격

구글 팀이 설계한 공격 시나리오는 이렇다.

쇼어 알고리즘의 계산 중 비트코인 네트워크에 고정된 변수들, 즉 모든 지갑에 동일하게 적용되는 타원곡선 파라미터를 이용하는 부분은 미리 계산해 둘 수 있다. 양자컴퓨터는 절반의 계산을 이미 마친 채 대기 상태에 있다.

누군가 비트코인 거래를 전송하면, 그 공개키가 네트워크의 대기열(메모리풀)에 잠시 노출된다. 이 순간, 양자컴퓨터는 나머지 절반을 계산해 개인키를 도출한다. 소요 시간: 약 9분.

비트코인의 평균 블록 확인 시간은 10분이다. 즉, 공격자는 원래 거래가 확정되기 전에 개인키를 손에 넣고, 자신의 주소로 코인을 빼돌리는 경쟁 거래를 제출할 수 있다. 수학적으로 공격자의 성공 확률은 약 41%.

더 큰 위협: 이미 노출된 690만 개

메모리풀 공격보다 더 심각한 문제가 있다. 시간 제한이 없는 공격이다.

690만 개의 비트코인, 전체 공급량의 약 3분의 1이 이미 블록체인에 공개키가 노출된 지갑에 보관되어 있다. 2021년 11월 탭루트(Taproot) 업그레이드 이후 전송된 코인은 공개키가 기본적으로 노출된다. 오래된 주소의 경우, 과거에 한 번이라도 코인을 보낸 적 있다면 공개키가 영구적으로 기록되어 있다.

이 코인들은 양자컴퓨터가 등장하는 순간, 시간 제한 없이 공격 대상이 된다. 공격자는 서두를 필요가 없다.

한국 투자자에게 의미하는 것

국내 암호화폐 거래소 이용자 수는 수백만 명에 달한다. 한국은 글로벌 비트코인 거래량에서 상위권을 차지하는 시장이다. 이 논문이 단순한 학술 연구로 끝나지 않을 경우, 파장은 직접적이다.

첫째, 개인 지갑 보유자. 하드웨어 월렛이나 소프트웨어 지갑에 비트코인을 직접 보관하는 투자자들은 자신의 공개키 노출 여부를 확인해야 한다. 한 번도 코인을 보낸 적 없는 지갑은 공개키가 노출되지 않아 상대적으로 안전하다.

둘째, 거래소 이용자. 업비트, 빗썸 등 국내 거래소는 사용자 자산을 관리하는 주체다. 양자 내성 암호화로의 전환 계획이 있는지 확인할 필요가 있다.

셋째, 기관 투자자. 삼성자산운용, 미래에셋 등 비트코인 ETF나 현물 투자를 검토 중인 기관들은 장기 보안 리스크를 포트폴리오 분석에 포함해야 할 시점이다.

비트코인 커뮤니티는 이미 ‘양자 내성 암호화(post-quantum cryptography)’로의 전환을 논의 중이다. 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 2024년 양자 내성 암호화 표준을 공식 발표했다. 비트코인이 이를 채택하려면 네트워크 전체의 합의가 필요하고, 그 과정은 수년이 걸릴 수 있다.