암호학계 최대 이슈 암호학적 다중선형함수 완전 해독
‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 상이다.
천정희 교수는 암호학적 다중선형함수를 최초로 완전히 해독하여 전 세계 암호학 연구의 새로운 패러다임을 제시하고, 4세대 암호기술의 상용화 가능성을 연 공로가 높이 평가되어 선정되었다.
암호학적 다중선형함수는 다자간 키(key) 교환, 브로드캐스트 암호 등 다양한 암호학적 난제를 해결하기 위해 지난 2002년 처음 도입되었으며, 전산학의 오래된 난제인 프로그램 난독화(obfuscation) 문제를 풀 수 있다고 알려지면서 암호학계의 최대 이슈가 되었다.
이러한 다중선형함수 개념이 제안된 이후 수많은 응용연구가 진행되었지만, 정작 다중선형함수를 만드는 것은 오랫동안 성공하지 못했으며 암호학의 핵심인 안정성을 증명하지 못해 미해결 문제로 남아 있었다.
천정희 교수는 기존에 제안된 CLT 다중선형함수를 기반으로 변형 문제를 분석하고 다양한 정수론 및 수학적 기법을 총동원해 CLT 다중선형함수의 비밀 정보를 다항식 시간 안에 찾아낼 수 있는 알고리즘을 제안했다. 이 알고리즘을 이용하면 CLT 다중선형함수 기반의 암호 스킴(scheme)을 모두 다항식 시간 안에 해독할 수 있다는 사실을 규명했다.
이러한 연구는 4세대 암호기술의 총아로 각광받던 암호학적 다중선형함수를 완전히 해독한 것으로, 그동안 진행되었던 다중선형함수의 연구 방향을 완전히 바꾼 결과라는 평가를 받았다. 해당 논문은 2015년 이후 3년간 총 179회의 피인용을 기록하고 있다.
특히, 천 교수의 논문은 전 세계 양대 암호학회인 크립토(Crypto)와 유로크립트(Eurocrypt)에서 한국인으로는 처음으로 최우수논문상(The Best Paper Award)을 수상했다. 이후, 천 교수 연구팀은 인터넷의 원조인 아르파넷을 개발한 미 국방부 산하 국방고등연구계획국(DARPA)의 요청으로 지난 2016년부터 2년간 90만 달러의 연구비를 지원받아 후속 연구 과제를 진행하고 있다.
천정희 교수는 “이번 연구는기존에 제한된 암호학적 다중선형함수를 모두 해독한 결과로, 창의적인 방법과 연구를 통해 우리나라가 세계 최고 수준의 암호분석 기술을 보유하고 있다는 사실을 입증했다”며, “수학이론을 암호분석에 더욱 적극적으로 접목하여 수학의 새로운 연구방향을 정립하고 암호분석 기술 강국의 면모를 갖추는데 기여하겠다.”라고 수상 소감을 밝혔다.
현혜정 기자
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