[다이어리포인트=최승진 기자] 한양대 전자공학부 유호천 교수 연구팀은 빛을 이용해 예측 불가능한 난수를 생성하고 이를 이미지 보안에 활용하는 광스파이크 기반 진성 난수 생성기 PS TRNG를 개발했다고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈에 지난 6월 12일 게재됐다.
기존 보안 시스템에 쓰이던 유사 난수 생성기는 정해진 알고리즘을 기반으로 수치를 만들어내는 만큼 일정한 패턴이 남는 한계가 있었다. 반면 이번 기술은 반도체 나노구조물에 빛을 쪼일 때 전하가 불규칙하게 갇혔다가 방출되는 물리 현상을 이용해 진짜 무작위 숫자를 생성한다.
연구팀은 구리 바나데이트 나노구조물과 주석 산화물 양자점으로 구성된 소자에 붉은색 빛을 짧게 비춰 매번 다른 전기 신호를 얻었다. 이 신호를 0 1 2의 세 가지 상태로 디지털화해 실시간 난수를 만들었고 NIST 무작위성 테스트 15개를 모두 통과했다.
안정성도 입증됐다. 이번 기술은 200만회 이상 작동했고 460일간의 장기 테스트에서도 성능을 유지했다. 단순히 연구실 단계의 실험을 넘어 실제 보안 시스템 적용 가능성을 보여준 셈이다.
특히 눈길을 끄는 부분은 이미지 위변조 탐지 시연이다. 연구팀은 생성된 난수를 보이지 않는 보안 지문처럼 디지털 이미지에 삽입했고 이미지가 조금만 수정돼도 지문이 달라지도록 설계했다. 그 결과 AI가 만든 위조 이미지까지 픽셀 단위로 정밀하게 판별할 수 있었다.
유호천 교수는 이 기술을 이미지 센서에 직접 통합하면 사진을 찍는 순간 하드웨어 수준의 고유 지문이 생성된다고 설명했다. 사후에 소프트웨어로 보정하는 기존 방식보다 훨씬 강력한 보안을 제공할 수 있다는 것이다. 뉴스 영상과 법적 증거 의료 영상 신분증 등 이미지 신뢰성이 중요한 분야에서 활용 가능성도 크다.
디지털 이미지가 쉽게 조작되는 시대에 신뢰를 다시 심는 기술이라는 점에서 의미가 크다. 딥페이크와 가짜 이미지가 일상이 된 환경에서 이번 성과는 생성 단계부터 진위를 보장하는 새로운 보안 기준이 될 가능성을 보여줬다.
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