양자컴퓨터에 대응하는 암호화폐들

수많은 암호화폐의 스펙들을 보면서 간간히 나오는 우리 암호화폐는 글쎄 "양자컴퓨터에도 대응을 합니다"라는 내가 느끼기에 과대광고 혹은 오버광고를 하는 모습을 보면서, 거기에 팔랑팔랑 거리는 귀를 주체하지 못하고 매수를 하는 분들이 있을 경우 정말 안타깝기 그지없다.

내가 지금 블록체인을 설계한다고 하면, 일단 "양자컴퓨터"에 대한 고려는 단 1%도 안할것이며 이는 사실상 당연한 이유에서 비롯이 된다. 이 포스팅은 양자컴퓨터에 대응한다는 암호화폐에 "헉 그런 대단한 코인이?"라는 생각으로 매수한 많은 분들에게 따끔한 충고를 하고 싶어서 작성한 포스팅이다.

양자컴퓨터는 무엇인가?

양자컴퓨터는 당연하게도 양자(Quantum) 에서 비롯된 기법이다. 양자를 이해하는건 정말이지 과학을 잘 아는 사람들도 이해하기 힘들고, 아직도 판타지같은 소리같기 때문에 제대로 설명을 들을려면 양자만 주구장창 설명하는 포스팅 혹은 유튜브를 몇십분 혹은 몇시간을 봐야 알 것이다.

정말 기술을 알면, "이게 과학이야? 판타지야?"라는 생각을 하게 될 것이다. 실제 과학계에서는 아직도 너무나 말이 많고, 워낙 신기한 내용이기 때문에 영화에서 상당히 많이 다룬다. 

앤트맨의 고스트

앤트맨 2인 앤트맨과 와스프에서 빌런으로 나왔던 고스트는 대표적인 양자 캐릭터이다. 아니 앤트맨 자체가 양자를 다루니, 앤트맨, 와스프도 양자라고 볼 수 있다. 다만 고스트가 워낙 양자의 성질을 잘 표현하고 있어서, 양자의 개념을 익히기에 상당히 좋다.

양자는 여러가지 성질을 가지고 있는데, 바로 여러가지 성질을 동시에 가질 수 있다는 개념이 존재한다. 아인슈타인은 빛보다 빠른 것은 없다라고 했지만, 현재는 양자가 빛보다 빠르다라고 말을 할 정도인데 이 부분에 대해서는 매우 기니깐 그냥 그렇다라고 넘어가보도록 하자.

위에서 이해가 안될테지만, 여러가지 성질을 동시에 가질 수 있다라는 것은 이렇게 이해할 수 있다. 누군가가 방에 있는데 당신이 방안에 인체에 매우 치명적인 가스를 투입시켰다고 해보자. 그리고 방문을 잠가버린 후 약 10분후에 들어와 봤을 때 방안에 있던 사람은 죽었을까? 살았을까?

정답은 죽을 수도 있고, 살 수도 있다이다. 방문을 열지 않는 순간 우리는 안에 있던 사람이 살아있는지 죽어있는지 모른다. 바로 2개의 값을 같이 가지고 있는 순간이고, 우리는 문을 열어서 사람이 죽었는지 살았는지 직접봐야 비로소 알수가 있다. 양자 컴퓨터는 바로 이 양자의 성질처럼 여러가지의 성질을 동시에 표현하는 아이디어에서 착안했다.

기존의 컴퓨터

컴퓨터는 바로 Bit라고 하는 1과 0의 데이터를 빠른 시간으로 데이터를 보내게 되어서 처리를 하게 된다. Bit는 학창시절 2진법에 공부를 했다면 대충 무슨 의미인지 쉽게 알 수 있을 것이다. 하나의 비트는 0과 1이기 때문에 2가지의 데이터를 표현할 수 있고, 2개의 비트는 총 4가지의 데이터를 3개의 비트는 8가지의 데이터를 표현할 수 있다. 

이러한 비트들이 8개가 모여서 바이트가 되며 1바이트는 256개의 데이터를 표현할 수 있게 된다. 그럼 왜 1과 0으로 데이터를 표현하는가인데, 컴퓨터가 데이터를 전송할 때 어떻게 전송을 할 수 있을까? 바로 전기 신호를 기반으로 전기를 전송하면 1, 전송하지 않으면 0으로 인식을 하는 것이고, 이건 마치 모스 부호가 짧은 통신과 긴 통신을 엮어서 문자를 만들어 전송하는 구조와 많이 닮아 있다.

컴퓨터는 이 구조를 탈피하지 못하고 있었고, 어떻게 하면 빠르게 0과 1을 전송 할 수 있을까? 그리고 어떻게 해야 많이 처리할 수 있을 것인가?가 그동안의 컴퓨터 아키텍처 핵심이었다.

양자컴퓨터의 데이터 처리

아래 그림은 그냥 그려본 일반 컴퓨터와 양자 컴퓨터의 데이터 차이를 개념적으로만 그려본 것이다. 

왼쪽 일반 컴퓨터는 1과 0의 조합으로 당연히 이루어져 있으며, 우측 양자는 큐빗이라고 하는 뭔가 입체적인 모양의 공간이 존재한다. 양자컴퓨터는 바로 0과 1을 입체적으로 압축하여 데이터를 처리하는 정도로 이해해도 크게 잘못된 말은 아니다.

양자컴퓨터는 N차선 도로 그러나?

일반 컴퓨터를 1차선이라고 한다면, 양자 컴퓨터는 바로 N차선 도로와 같다. 

위 그림은 양자 컴퓨터의 특징을 정리 해봤는데 현재의 양자컴퓨터는 아직 완성된 상태가 아닌 불안정한 상태라고 이해를 하면 된다. 특별히 상용적으로 쓸 수 있는 것도 아니고, 매우 불안정한 연산에 한번 연산하면 냉각 시스템이 가동이 되어서 컴퓨터의 열을 식혀야 한다.

양자 컴퓨터의 처리는 큐빗의 성능이다. 쉽게 생각할 때 한번에 몇개의 데이터를 표현할 수 있는가를 큐빗의 성능이라고 볼 수 있다. 

현재는 일반 컴퓨터와 비교를 하면 당연히 상대가 안되게 좋은 성능을 보여주지만, 엄청나게 많은 컴퓨터가 연결된 클라우드 컴퓨터가 양자의 역할을 어느정도는 대신할 수 있으며 그동안 컴퓨터도 마찬가지로 아키텍처가 끊임없이 고도화 되었다. 4차 산업혁명이 시작되면서 기존의 아키텍처는 인공지능등을 처리하기 부담이 된다는 것을 느끼며, 수많은 하드웨어 업체들이 새로운 방식의 아키텍처를 이용하기 시작했다.

예를 들어, 램과 CPU를 아예 결합한다던지, 기존의 제조 방식의 개념을 완전히 탈피한다던지등의 식으로 나름대로 H/W도 발전하였고, 한번 연산하고 냉각해야 되는 양자컴퓨터는 이 문제를 해결하지 못하는 이상 클라우드 컴퓨터의 완승으로 끝날 수 있다.

양자 컴퓨터는 아직 시기 상조

양자 컴퓨터가 너무나도 빨리 발전하여, 조만간 빠르게 상용화되고 너도나도 집 한채마다 양자 컴퓨터 한대씩 있는 순간이 온다면 모를까, 정말 아직은 시기 상조이다. 게다가 양자 컴퓨터는 아직 완전하게 만들어지지도 않았다. 아직 불완전한 양자 컴퓨터를 대비한다는 블록체인은 마치 양자 컴퓨터의 기술까지 마스터한 듯한 "뻥"을 치고 있는데 오히려 양자 컴퓨터보다 위험한건 클라우드 시스템이다.

클라우드 시스템이 있다면, PoW로 공격을 할 수도 있고, PoS로 공격을 할 수도 있다. PoW는 연산의 성능을 타지만, PoS는 노드가 많아야 하는데 양자 컴퓨터는 PoS를 공격할 수 없다. 컴퓨터의 연산이 높으면, PoW 기반으로 51% 연산력을 차지한 후 좌지우지할 수 있다. 이게 양자의 무서움이 될 수 있지만, PoS는 오로지 노드기반이다. 백날 한 컴퓨터의 연산이 슈퍼급이 되어도 노드 한개만 그냥 Just 노드 한개일 뿐이다.

그리고 양자컴퓨터의 발전속도보다 내가 볼 때 블록체인 발전속도가 훨씬 빠르며, 어차피 양자컴퓨터가 보급된다는 가정으로 가면, 마찬가지로 다른 사람들도 양자 컴퓨터가 있기 때문에 동일한 상황이 되기 때문에 CPU의 연산력도 동일해지며, 만약에 특정의 누군가의 연산력만 높다면 양자 컴퓨터를 구매한 사람만 뒤져서 찾으면 그만이다. 현재는 양자 컴퓨터의 가격이 워낙 높아서 누가 양자 컴퓨터를 샀는지 다 알 수 있다. 

양자 컴퓨터를 대비했다는 말도 안되는 소리에 낚이지 말았으면 좋겠다. 나한테 이는 백두산, 후지산이 곧 폭발할지도 모른다는 생각에 이민을 준비하는 것과 동일 할 정도로 보인다. 어차피 그때 되면 블록체인 업계는 온통 양자 컴퓨터에 대한 대비책을 다 만들어 놨으며, 하드포트 하면 그만이거나 클라이언트 패치하면 그만이다.