IBM Quantum 백엔드를 /dev/urandom으로 교체

Context

IBM Quantum 하드웨어를 사용해 17비트 타원곡선 암호(ECC) 키를 복구했다는 주장이 제기됨. 그러나 실제 구현은 양자 알고리즘의 효용성보다 고전적 검증 로직에 의존하는 구조적 허점을 가짐.

Technical Solution

• IBM Quantum 서비스 초기화 및 샘플러 호출 구간을 제거한 /dev/urandom 기반 난수 생성 구조로 변경
• Classical Register 폭에 맞춘 균등 난수 비트열을 Shots 수만큼 생성하여 Counter로 집계하는 로직 구현
• (r - j)·k⁻¹ mod n 식을 통해 도출된 d_cand 값을 고전적 검증기(d_cand · G == Q)로 필터링하는 추출 파이프라인 유지
• Heavy-hex 매핑 및 Semiclassical Phase Estimation 등 복잡한 엔지니어링 구조를 유지한 채 백엔드 데이터 소스만 교체
• n(군 차수) 대비 S(Shots)의 비율이 높을 때 발생하는 확률적 성공 가능성을 이용한 고전적 재현 설계

Impact

• 4~10비트 구간에서 하드웨어 결과와 바이트 단위로 동일한 d 값 복구 성공
• 16비트 챌린지에서 5회 시도 중 4회 복구 성공 (이론적 성공률 45.96%)
• 17비트 챌린지에서 5회 시도 중 2회 복구 성공 (이론적 성공률 26.43%)

Key Takeaway

결과물의 정답 여부보다 결과 도출 과정의 통계적 유의성을 검증하는 것이 중요하며, 특히 노이즈가 심한 시스템에서는 Random Noise가 양자 우위로 오인될 수 있음을 유의해야 함.