불규칙적인 자연현상을 숫자로 변환해 난수를 생성하는 것을 말한다. 컴퓨터 기술의 발달에 따라 암호화된 난수의 패턴이 노출되는 경우가 발생하는데, 이를 해결하기 위한 방법이다. 난수는 통신 내용을 암호화한 후 전송하는 데 쓰인다.
무작위 숫자를 이용해 도청이 불가능하도록 한다. 그러나 컴퓨터 기술이 발달하면서 인공적인 난수(의사 난수) 패턴이 노출되는 문제가 생겼다. 이를 해결하기 위한 방법으로 ‘순수 난수(True Random Number)’가 쓰인다. ‘단일광자(Single Photon)’의 움직임을 포착하면 이를 토대로 완전한 무작위 수, 즉 순수 난수를 만들 수 있다. 단일광자는 빛의 최소 단위다. ‘순수 난수 생성기(TRNG: True Random Number Generator)’는 앞으로 감청 기술에서 핵심 요소로 자리 잡을 전망이다. 암호 알고리즘, 암호 프로토콜과 비교해 순수 난수 생성기는 많이 알려져 있지 않다. 하지만 그 비중은 갈수록 높아지는 실정이다. 순수 난수의 생성 방법 중 물리적 현상의 관측 값을 비트로 변환하는 방법이 가장 주목받는다. 특히 양자역학적 현상을 이용해 순수 난수를 만드는 방법이 속속 현실화되고 있다. 양자역학을 이용한 난수 생성은 기존보다 비용이 저렴하고 작게 만들 수 있다. 작동 속도까지 높일 수 있어 차세대 신기술로 평가받는다. ‘SK텔레콤’과 ‘우리로광통신’은 단일광자 검출소자의 국산화와 상용화를 위한 양해각서(MOU)를 교환했다. 두 회사는 미래창조과학부(현 과학기술정보통신부)의 국책 과제로 2013년부터 관련 기술 개발을 진행해 왔다. 이 프로젝트는 불규칙한 단일 광자를 얼마나 정확하게 측정하는지가 관건이다. 어떤 방법으로도 패턴을 읽어 낼 수 없기 때문에 이를 활용하면 도청이나 감청이 불가능한 통신 장비를 만들 수 있다. SK텔레콤은 이를 활용한 ‘양자 암호 통신’ 시험망을 2016년 2월 선보였다. 단일광자 검출소자는 외국산보다 절반 이하의 가격에 생산할 수 있어 양자 암호 통신의 상용화에 획기적 진전을 이룬 것으로 평가된다. 양자 암호 통신을 활용하면 국방이나 행정·금융·의료·사물인터넷(IoT) 산업 분야에서 핵심 정보를 안전하게 전송할 수 있게 된다.