시간 돼야 정보 열린다…KAIST, ‘시간 암호’ 반도체 개발

반도체 전류 변화로 정보 공개 시점 제어

8.4초 뒤 ‘T’ 공개…특정 시간에만 정보 확인

카이스트(KAIST)는 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 장기기억과 단기기억을 하나의 소자에서 독립적으로 조절하는 ‘이중 상태 프로그래머블 산화물 트랜지스터(DUPOT)’를 개발해 시간 기반 암호화를 구현했다고 14일 밝혔다. ⓒ카이스트

시험 문제나 입찰 가격처럼 정해진 시간이 돼야 내용을 볼 수 있도록 정보를 보호하는 반도체 기술이 개발됐다.

카이스트(KAIST)는 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 장기기억과 단기기억을 하나의 소자에서 독립적으로 조절하는 ‘이중 상태 프로그래머블 산화물 트랜지스터(DUPOT)’를 개발해 시간 기반 암호화를 구현했다고 14일 밝혔다.

핵심은 반도체 전류가 시간에 따라 변하는 성질이다. 외부 시계나 소프트웨어에 의존하지 않고 반도체 자체의 변화로 정보를 읽을 시점을 정한다.

연구팀은 오래 유지되는 상태를 장기기억, 시간이 지나면서 변하는 상태를 단기기억으로 활용했다. 장기기억에는 정보의 기준을 저장하고 단기기억의 전류 변화로 정보가 나타나는 시간을 조절하는 방식이다.

이를 바탕으로 일정 시간이 지나야 내용을 볼 수 있는 ‘시간 지연 암호화’와 특정 시간에만 올바른 정보가 나타나는 ‘시간 제한 암호화’를 선보였다.

시간 지연 방식에서는 8.4초 뒤 문자 ‘T’가 나타났다. 시간 제한 방식은 1.5초에 미끼 정보인 ‘K’, 목표 시점인 37초에는 ‘T’가 드러나도록 설계됐다. 같은 소자 배열에서도 읽는 시점에 따라 다른 정보를 보여주는 셈이다.

클라우드 보안에 적용하는 방법도 제시했다. 서버에 저장하는 암호문과 사용자가 가진 복호화 키에 서로 다른 시간 조건을 걸어 조건이 맞을 때만 원래 정보를 복원한다.

향후 공개 시점을 제한하거나 특정 시간에만 접근해야 하는 정보 보호에 활용될 것으로 기대된다. 다만 한번 읽거나 복사한 정보를 이후 회수하는 기술은 아니다.

이번 연구에는 노희수 KAIST 신소재공학과 박사과정 학생이 제1저자로, 김경민 교수가 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’에 지난달 10일 온라인 게재됐다.

김경민 KAIST 신소재공학과 교수는 “하나의 트랜지스터에서 오래 유지되는 기억과 시간이 지나면서 변하는 기억을 각각 독립적으로 조절하고, 이를 시간 기반 암호화에 활용했다는 데 의미가 있다”고 말했다.