PQC 전환 시나리오별 테스트 케이스: 정상/예외/다운그레이드 공격까지

 PQC 전환은 ‘새 알고리즘을 켠다’가 아니라, TLS 협상 결과가 정책대로 떨어지고 그 사실이 운영 관측에 남는지까지 확인하는 작업이다.  그래서 테스트 케이스도 정상 동작만 보면 부족하고, 예외 상황에서의 폴백과 다운그레이드 공격 시도를 함께 묶어야 전환 품질이 안정된다.  같은 케이스라도 CDN·로드밸런서·애플리케이션 서버처럼 경계 지점이 달라지면 실패 양상이 달라지니 구간별로 반복 실행한다. 1) 정상 시나리오에서 확인할 것(성공, 폴백, 성능, 관측) 정상 시나리오에서는 하이브리드 키 교환이 실제로 성립하는지부터 본다. 예를 들어 TLS 1.3에서 ECDHE와 ML-KEM을 결합한 하이브리드 그룹을 제안했을 때 서버가 이를 선택해 핸드셰이크가 성공하고, 최종 협상된 버전·그룹·암호군이 로그와 메트릭에 남아 “PQC 적용 트래픽”을 대시보드에서 분리해 볼 수 있어야 한다.  하이브리드 설계와 ECDHE-MLKEM 그룹은 IETF 초안으로 정리돼 있으니, 실제 배포 스택이 어느 조합까지 지원하는지도 함께 기록한다. PQC 미지원 클라이언트가 들어올 때는 무조건 실패가 아니라, 구간 정책에 따라 ‘PQC 필수’ 엔드포인트는 차단, ‘PQC 선호’ 엔드포인트는 통제된 범위에서만 클래식으로 폴백되는지 확인한다.  성능은 전환 전후로 핸드셰이크 크기 증가와 P95 지연, CPU를 같은 부하에서 비교해 “허용 증가폭”을 KPI로 남겨야 한다. 2) 예외·호환성 시나리오에서 확인할 것(표준 경로, 중간장비, 인증서, 폭주) 예외·호환성 시나리오는 “깨졌을 때 어디서 어떻게 깨지는지”를 재현하는 게 핵심이다. 서버가 모르는 그룹을 제안했을 때 명확한 alert로 종료되는지, HelloRetryRequest 경로를 타더라도 최종 협상이 정책 위반 없이 끝나는지, 그리고 ClientHello나 인증서 체인이 커져 MTU·프록시·로드밸런서에서 드롭/타임아웃이 나지 않는지를 본다.  인증서 쪽은 만료·이름 불일...

PQC 파일럿 설계: 성공 기준(KPI)과 종료 조건(Go/No-Go) 만들기

PQC(포스트 양자 암호) 파일럿은 “알고리즘을 바꿔보는 실험”이 아니라, 운영 환경에서 안전하게 굴러가는지 검증하는 프로젝트다. 

그래서 성공 기준(KPI)과 종료 조건(Go/No-Go)을 먼저 정해두면, 성능·호환성·운영 리스크를 숫자로 관리하면서 다음 단계로 갈지 멈출지 빠르게 결정할 수 있다.

PQC 파일럿 KPI와 Go/No-Go 한 장 정리

1) 성공 기준부터 거꾸로 설계하기: 범위·기준선·대상 트래픽

파일럿은 전사 적용이 아니라 “대표 구간 1~2개”를 고르는 게 핵심이다. 예를 들어 TLS 구간이면 엣지(CDN/로드밸런서)~오리진, 내부 mTLS, 또는 VPN 중 하나를 선택한다. 그리고 기존(클래식) 대비 기준선(베이스라인)을 먼저 측정한다: 

핸드셰이크 p95 지연, CPU/메모리, 실패율, 연결 재시도율, 고객 영향 지표(에러/이탈) 같은 것들이다. 표준 측면에서는 NIST가 PQC 표준(FIPS 203/204/205)을 공개했고, TLS 전환은 하이브리드 키교환이 실무적으로 많이 쓰이는 흐름이라 파일럿도 “하이브리드 우선”으로 설계하면 롤백과 상호운용성이 쉬워진다. 

하이브리드 TLS 핸드셰이크 테스트 장면

2) KPI 세트 만들기: 보안·호환성·성능·운영·비용을 한 장에

KPI는 5묶음으로 잡으면 깔끔하다.

  • 보안/정책 KPI: 허용 알고리즘·키 길이·인증서 체인·키 관리 정책 준수율(예: 비허용 스위트 0건), PQC 적용 구간 커버리지(대상 트래픽 중 적용 비율)
  • 호환성 KPI: 핵심 클라이언트/서버 조합 성공률(예: 상위 20개 UA/SDK 99.9%+), 폴백 발생률, 장애 시 자동 우회 성공률
  • 성능 KPI: 핸드셰이크 p95/p99 지연 증가율(예: +10% 이내), 서버 CPU 사용률 증가(예: +15% 이내), 메모리/대역폭 증가(키·서명 크기 영향) 모니터링
  • 운영 KPI: 배포 실패/롤백 소요시간(예: 15분 내), 관측성(핵심 로그/메트릭/트레이스 커버리지), 장애 대응 런북 완성도(실습 통과)
  • 비용 KPI: 추가 컴퓨트 비용(월), 인증서/PKI 운영 공수, 라이브러리/장비 업그레이드 비용

팁: KPI는 “초록(Go) / 노랑(보류) / 빨강(No-Go)” 3단계 임계치를 미리 적어두면 회의가 줄어든다.

3) Go/No-Go 종료 조건: 통과 기준과 ‘즉시 중단’ 트리거를 분리

Go 조건(최소 통과): (1) 호환성 성공률 목표 달성, (2) 성능 오버헤드가 허용 범위, (3) 장애 시 롤백/폴백이 자동으로 동작, (4) 보안 정책 위반 0건.

No-Go 조건(즉시 중단): (1) 특정 핵심 클라이언트군에서 지속적인 실패(예: 1% 이상)로 고객 영향이 발생, (2) CPU 포화로 SLO 위반이 반복, (3) 키/인증서 갱신·배포 체인이 깨져 복구 불가, (4) 라이브러리 취약점/구현 결함으로 긴급 패치가 불가능, (5) 관측 불가로 원인 추적이 안 되는 장애가 재현.

현실적인 종료 시점은 “트래픽 X%에서 2주 이상”처럼 기간을 박아두는 게 좋다. 파일럿이 길어질수록 학습은 늘지만, 의사결정은 느려진다.

KPI 대시보드 관측과 롤백 준비

4) 결론

PQC 파일럿 문서에는 이 문장만 있으면 된다: “대상 구간 A에서 하이브리드 적용 후, 호환성 99.9%+, 핸드셰이크 p95 +10% 이내, 정책 위반 0건, 15분 내 롤백을 만족하면 Go, 아니면 No-Go 또는 범위 축소로 재설계한다.” 이렇게 숫자로 못 박아두면, 파일럿이 ‘성공했는지’가 아니라 ‘무엇을 바꿔야 성공하는지’가 보인다.