기존 조건부 암호화 방식의 한계가 드러나면서 무조건적 보안 구현의 필요성이 부각됨
- 디지털 시대에서 민감한 정보 보호는 핵심 과제로, 현재 대부분의 암호화는 외부 공격자의 계산 능력이 제한되어 있다는 가정에 기반한 ‘조건부 보안’ 방식에 의존
- 반면, One-Time Pad(OTP)와 같은 완전한 보안을 제공하는 ‘무조건적 보안’ 방식은 존재하나, 송신자와 수신자가 사전에 동일한 키를 공유해야 하며, 메시지와 동일한 길이의 완전한 무작위 키가 필요하고, 키를 한 번만 사용해야 하는 등 구현상의 제약이 큼
- 특히 장거리 환경에서 긴 무작위 키를 생성·공유하는 것은 기존 기술로 매우 어려운 문제로 지적됨
CNRS와 도쿄대 프랑스-일본 공동 연구진은 DNA를 매개로 하는 암호화 방식을 개발
- DNA는 A, T, C, G 네 가지 염기 서열로 구성되며, 화학적으로 무작위에 가까운 긴 서열을 합성할 수 있음
- 연구진은 완전히 합성된 DNA 서열을 동일하게 복제하여 송신자와 수신자가 각각 보유하도록 구성
- 통신 직전에 시퀀싱 장비를 이용해 DNA를 읽어 이진수(0과 1) 기반의 암호 키를 생성하고, 이를 통해 메시지를 암호화·전송·복호화
- 이 방식은 수백 메가바이트 규모의 메시지까지 처리 가능하며, 거리와 관계없이 동일한 무작위 키를 생성할 수 있음
DNA 기반 암호화는 높은 저장 밀도와 안정성을 바탕으로 무조건적 보안을 구현하며 고보안 통신 및 극한 환경 적용 가능성을 제시
- DNA는 높은 저장 밀도와 안정성을 가지며, 적절한 조건에서 수천 년 동안 보존 가능
- 극소량의 DNA로도 방대한 데이터를 저장할 수 있으며, 송수신자 간 거리와 무관하게 동일한 암호 키 생성이 가능. 이는 지구-달 간 통신과 같은 장거리 환경에서도 적용 가능함을 의미
- 해당 방식은 수학적으로 증명 가능한 무조건적 보안 암호 방식의 구현을 가능하게 함
- 연구 결과, DNA 기반 키는 송신자와 수신자 각각 하나씩만 존재하기 때문에 일부가 유출되더라도 재사용되지 않아 탈취 상황에서도 통신의 안전성이 유지되는 것으로 나타남
- 본 기술은 외교, 군사, 과학 등 고도의 보안이 요구되는 통신 분야에서 활용 가능성이 제시되며, 장기적으로는 우주 통신이나 핵심 디지털 인프라 등 극한 환경에서도 적용 가능할 것으로 기대됨
