Bitcoin의 Lightning Network, East Texas A&M University로부터 최초의 양자 내성 방어 기술 도입

양자 컴퓨터는 오늘날 Bitcoin을 해킹할 수 없습니다. 하지만 East Texas A&M University의 한 팀은 해킹이 가능해졌을 때 어떤 일이 벌어질지 손 놓고 기다리고 있지 않습니다.

이 대학교 RELLIS Campus의 연구원들은 2026년 9월 12일에 Post-Quantum Lightning Network의 약자인 PQLN을 발표했습니다. 이는 Bitcoin의 주요 레이어 2 확장 네트워크에 양자 내성 암호 기술을 결합한 최초의 작동 구현체로, rust-lightning의 포크에 약 11,000행이 추가된 전체 코드베이스가 이미 GitHub에 공개되어 있습니다.

Lightning Network는 Bitcoin 사용자들이 오프체인 거래를 할 수 있게 해주며, 이는 모든 거래가 기본 블록체인에서 확정될 때까지 기다리지 않고 결제를 주고받을 수 있음을 의미합니다. 이러한 속도에는 트레이드오프가 따릅니다. Lightning은 Bitcoin 자체를 보호하는 것과 동일한 타원 곡선 암호화(특히 secp256k1)에 의존합니다. 만약 충분히 강력한 양자 컴퓨터가 그 수학적 알고리즘을 해독한다면, 두 레이어 모두 위험에 노출될 것입니다.

PQLN은 기존 암호화 방식을 제거하지 않습니다. 대신 그 위에 격자 기반 알고리즘을 계층화합니다. 키트에 포함된 두 가지 격자 기반 도구는 디지털 서명을 위한 ML-DSA와 키 교환을 위한 ML-KEM입니다. 둘 다 US National Institute of Standards and Technology가 바로 이러한 시나리오를 위해 표준화해 온 알고리즘 제품군에서 가져온 것입니다.

이 구현은 Lightning 운영의 5가지 핵심 영역을 다룹니다: gossip(노드가 네트워크 정보를 공유하는 방식), peer transport, 인보이스, 결제 어니언(라우팅 프라이버시 레이어), 그리고 BOLT 사양 프레임워크를 통한 오퍼입니다. 공동 저자인 Ahmet Kurt와 그의 동료들은 업그레이드된 노드가 기존 노드와 계속 통신할 수 있도록 시스템을 설계했습니다.

PQLN의 벤치마크 결과에 따르면 성능 저하는 감당할 수 있는 수준입니다. 추가된 암호화 연산은 연산당 0.33밀리초 이하로 측정됩니다.

대역폭 측면은 좀 더 미묘합니다. Gossip 다운로드 용량은 PQLN의 기본 ML-DSA 설정 하에서 약 10x로 늘어납니다. 하지만 연구진은 오버헤드를 약 4x로 압축하는 Falcon이라는 대체 서명 방식을 테스트했습니다.