[인텔 이노베이션] 그렉 라벤더 인텔 CTO "동형암호 가속기 만들고 있다"

'완전동형암호' 효율적으로 처리할 ASIC 가속기

"현재 ASIC 기술 2세대… 3세대 개발 2~3년 예상"

연내 '인텔 개발자 클라우드'에 시뮬레이터 제공

그렉 라벤더 인텔 최고기술책임자가 20일(현지시간) 미국 캘리포니아주 산호세 컨벤션센터에서 개최한 '인텔 이노베이션' 2일차 기조연설을 하고 있다. [사진=임민철 기자]

인텔이 인공지능(AI) 시대에 광범위한 수요를 형성할 것으로 예상되는 보안 기술을 효율적으로 처리할 수 있는 전용 반도체 신제품을 개발 중이다. AI 애플리케이션 개발자를 위한 완전동형암호(FHE) 가속기를 개발하고 있으며, 이와 관련한 개발자용 암호 기반 소프트웨어 도구 시험판을 올해 안에 선보일 예정이다. 인텔의 FHE 가속기와 개발자용 도구는 데이터센터와 클라우드 인프라에서 민감 데이터를 암호화한 상태 그대로 연산·분석하는 FHE 기술 확산을 촉진할 전망이다.

그렉 라벤더(Greg Lavender) 인텔 최고기술책임자(CTO)는 20일(현지시간) 미국 캘리포니아주 산호세 컨벤션센터에서 개최한 ‘인텔 이노베이션’ 2일차 기조연설을 통해 인텔이 FHE 기술을 적용한 애플리케이션을 개발하고 운영하는 IT 인프라에서 암호 처리에 따르는 성능 부하를 줄이기 위한 ASIC 가속기를 개발 중이라고 밝혔다. 이는 앞서 인텔이 비트코인 같은 암호화폐 채굴 작업을 빠르게 수행하는 ‘채굴기’를 개발하면서 얻은 노하우를 활용한 것이다.

인텔은 산업계에서 비즈니스 성과를 내기 위해 AI에 더 많이 의존하고 있으며 이 과정에서 민감한 AI 모델, 데이터, 플랫폼을 조작, 변조, 도난으로부터 보호해야 하는 필요성이 증가하고 있다고 지적했다. 일반적으로 AI 및 데이터 분석 시스템은 데이터를 평문으로 복호화(암호화한 상태를 해제)해야 가공·처리할 수 있다. 암호화해 보관한 데이터는 외부에 유출돼도 내용이 해독되지 않는 한 보호되지만, 처리 중인 평문 데이터가 유출되면 민감한 내용이 보호되지 않는 것이다.

FHE는 암호화한 데이터를 해독하지 않은 상태로 가공·처리할 수 있는 특수한 암호 기술이다. 의료·금융 업종의 고객 정보나 기업과 국가기관의 기밀 등 민감한 데이터를 평문으로 복호화하는 과정을 아예 없애, 생성부터 폐기 시점까지 데이터를 더 안전하게 보호할 수 있는 수단으로 주목받고 있다. 한국의 크립토랩, 미국 마이크로소프트, IBM, 인텔 등 극소수 기업이 원천 기술을 보유하고 FHE 솔루션 상용화를 추진 중이다.

FHE로 암호화한 데이터를 처리하는 시스템은 더 많은 연산 성능이 필요하다. 충분한 성능을 내지 못하는 시스템에 FHE를 적용하면 실용적으로 운영할 수 없게 된다. 암호 연산은 특정한 알고리즘을 반복적으로 수행하는 것이기 때문에, 해당 알고리즘을 전담할 반도체 하드웨어를 사용하는 시스템은 그와 동일한 알고리즘 연산을 소프트웨어로만 수행해야 하는 시스템보다 훨씬 빠르게 작동할 수 있다.

기업이나 기관이 민감한 데이터를 더 안전하게 활용하기 위해 FHE를 도입하고자 한다면, 충분한 연산 속도를 낼 수 있는 고성능 시스템을 새로 구축하거나 기존 시스템에 FHE 암호 연산을 더 효율적으로 처리할 수 있는 하드웨어 가속기를 설치해야 한다. 예산이 충분하지 않은 조직은 FHE 도입에 따른 효과를 얻기 위해 기존 시스템에 하드웨어 가속기를 사용할 가능성이 높다. 이에 인텔은 작년 출시한 암호화폐 채굴 가속기를 만든 경험으로 FHE 가속기 개발에 나섰다.

라벤더 CTO는 기조연설 후 질의응답에서 “앞서 ASIC 가속기 1세대를 개발해 많은 것을 학습했고 이제 2세대 기술을 다루고 있다”며 “올바른 알고리즘을 가속하는 것에 초점을 맞춰 이 문제를 풀고자 해 왔다”고 말했다. 이어 그는 “우리가 원하는 3세대 가속기를 만드는 데 여러 실험과 2~3년 정도가 필요할 것으로 예상한다”며 “활용 사례 확보를 위해 주로 은행에서 일했지만 우리는 이 기술을 대세로 만들어야 한다”고 덧붙였다. 

인텔은 하드웨어 가속기를 완성하기 전에 FHE 기술에 관심이 있는 연구자와 애플리케이션 개발자를 위한 도구를 먼저 선보일 계획이라고 밝혔다. 이날 FHE 애플리케이션 개발을 학습하고 실험할 수 있는 암호화한 컴퓨팅 소프트웨어 도구 시험판을 내놓겠다고 예고했다. 이 도구는 번역 도구, 하드웨어 가속기의 샘플 시뮬레이터 등을 포함해 FHE 소프트웨어 개발에 쓰이는 상호운용 가능한 인터페이스를 포함하며 올해 안에 ‘인텔 개발자 클라우드’에서 제공될 예정이다.