2011 年以后制造的所有英特爾芯片都存在該問(wèn)題?！苯眨粍t簡(jiǎn)短的消息震驚了整個(gè)科技界。全球最大的芯片廠商英特爾爆出重大安全漏洞，一款名為“ ZombieLoad ”（僵尸負(fù)載）的芯片漏洞被奧地利格拉茨理工大學(xué)（Graz University of Technology）的研究人員發(fā)現(xiàn)。

據(jù)安全人士透露，“僵尸負(fù)載”及其三個(gè)附屬漏洞，會(huì)導(dǎo)致最近八年使用英特爾芯片的設(shè)備面臨數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)，黑客可利用該漏洞讀取設(shè)備內(nèi)存，獲得密碼、密鑰等敏感信息。英特爾芯片占據(jù)全球 85％ 以上的桌面 CPU 市場(chǎng)，這次“僵尸負(fù)載”一經(jīng)曝光，便在全球信息行業(yè)引發(fā)廣泛關(guān)注，所有的 MacBook，大多數(shù) Windows PC ，大多數(shù) Linux 服務(wù)器甚至許多 Chromebook 都將受到不小的影響。

何為“僵尸負(fù)載”

“僵尸負(fù)載”實(shí)際上由四個(gè)漏洞組成，根源在于“預(yù)測(cè)執(zhí)行”（speculative execution）和“亂序執(zhí)行”（out－of－order execution）。所謂“預(yù)測(cè)執(zhí)行”，其實(shí)就是 CPU 推測(cè)它接下來(lái)會(huì)接受到哪些操作請(qǐng)求，同時(shí)在接到請(qǐng)求之前執(zhí)行這些操作，以便在實(shí)際發(fā)出請(qǐng)求時(shí)節(jié)省時(shí)間。說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)，這個(gè)操作有點(diǎn)類(lèi)似于我們常說(shuō)的人工智能， CPU 通過(guò)收集用戶(hù)數(shù)據(jù)，分析得出用戶(hù)的操作習(xí)慣，這樣就可以在我們發(fā)出指令前提前行動(dòng)。

問(wèn)題在于， CPU 在“預(yù)測(cè)執(zhí)行”過(guò)程中，將大量用戶(hù)數(shù)據(jù)放在 CPU 內(nèi)存緩存中。緩存中的數(shù)據(jù)一般不會(huì)收到重重保護(hù)，一旦黑客通過(guò)某種特定的操作，比如引導(dǎo)用戶(hù)安裝帶有惡意代碼的軟件，該軟件就能造成英特爾 CPU “預(yù)測(cè)執(zhí)行”崩潰，從而讀取此刻位于英特爾 CPU 待執(zhí)行命令緩沖區(qū)的所有當(dāng)前運(yùn)行的應(yīng)用數(shù)據(jù)。如此一來(lái)，我們極有可能在完全不知情的情況下，被黑客輕松竊取賬號(hào)密碼、支付密碼、家庭住址、聯(lián)系電話等重要信息。

在漏洞測(cè)試過(guò)程中，研究人員還發(fā)現(xiàn)，黑客可以利用“僵尸負(fù)載”漏洞來(lái)查看一個(gè)人實(shí)時(shí)訪問(wèn)哪些網(wǎng)站，這樣就可以很容易地獲取用于用戶(hù)在線輸入的密碼或加密文檔。“在這里，我們將 CPU 視為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以隨意竊聽(tīng)他們之間的流量，”阿姆斯特丹自由大學(xué)的研究員克里斯蒂亞諾如此解釋到。

史詩(shī)級(jí)芯片漏洞的延續(xù)

事實(shí)上，“僵尸負(fù)載”并不是第一個(gè)利用 CPU 內(nèi)存緩存的漏洞。早在一年多以前，“崩潰” （Meltdown）和“幽靈” （Spectre） 漏洞，幾乎席卷了整個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)?！氨罎ⅰ?是英特爾特有的漏洞，由于英特爾處理器設(shè)計(jì)中允許猜測(cè)性非法訪問(wèn)的嚴(yán)重錯(cuò)誤，“崩潰”漏洞很容易被利用。

“幽靈” 漏洞則是利用所謂間接分叉預(yù)測(cè)，英特爾、AMD 以及 ARM 架構(gòu)的芯片都存在此缺陷。眾所周知，桌面級(jí) CPU 只有英特爾、AMD 兩家，所有的手機(jī) CPU ，包括蘋(píng)果 A 系列、華為麒麟系列、高通驍龍系列在內(nèi)，全都使用低能耗的 ARM 架構(gòu)，所以“幽靈” 漏洞直接影響了所有 PC、筆記本電腦和手機(jī)。好在“幽靈”漏洞存在許多不確定因素，黑客利用起來(lái)相對(duì)困難許多，各大芯片廠商又及時(shí)推出了系統(tǒng)補(bǔ)丁，這才沒(méi)引起大的安全災(zāi)難。

然而，當(dāng)芯片廠商們還在慶幸這兩個(gè)漏洞沒(méi)造成大的損失時(shí)，就有研究人員警告說(shuō)：“無(wú)論如何，這些漏洞不是故事的結(jié)局，而是開(kāi)始，它們代表了一種全新的安全漏洞類(lèi)別，可能會(huì)一次又一次地浮出水面?！笔聦?shí)果真如此，一年多以后，“僵尸負(fù)載”曝光，再度將廣大用戶(hù)置于安全陰影之下。

不僅僅是電腦

對(duì)于普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，大家可能一時(shí)難以明白這個(gè)漏洞的危害有多大，有些人甚至?xí)?，既然這次的漏洞僅僅針對(duì)英特爾芯片，那么手機(jī)用戶(hù)和使用 AMD 芯片的電腦用戶(hù)自然就不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題了。

不過(guò)，事情并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。雖然在個(gè)人電腦 CPU 領(lǐng)域，英特爾僅占據(jù) 85％ 的市場(chǎng)份額，可在服務(wù)器領(lǐng)域，英特爾 CPU 的市場(chǎng)份額高達(dá) 97％。也就是說(shuō)，幾乎所有的服務(wù)器，都在使用英特爾 CPU。

這次“僵尸負(fù)載”漏洞引起的安全危機(jī)，也將經(jīng)由使用英特爾 CPU 的服務(wù)器傳導(dǎo)到手機(jī)用戶(hù)中。我們平常在玩手機(jī)時(shí)都會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著使用時(shí)間的增加，手機(jī) APP 會(huì)產(chǎn)生大量的用戶(hù)數(shù)據(jù)。這些用戶(hù)數(shù)據(jù)，APP運(yùn)營(yíng)者都得將其保存起來(lái)，以便用戶(hù)隨時(shí)調(diào)用。

大部分 APP 運(yùn)營(yíng)者并沒(méi)有實(shí)力擁有自己的獨(dú)立服務(wù)器，所以他們一般會(huì)租用阿里云等公司的超大型物理服務(wù)器集群，再通過(guò)軟件切割出“虛擬服務(wù)器”存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。偏偏“僵尸負(fù)載”屬于芯片設(shè)計(jì)缺陷，它可以在虛擬機(jī)中觸發(fā)，并打破虛擬機(jī)與其他虛擬系統(tǒng)及其主機(jī)設(shè)備之間原有的隔離狀態(tài)。因此，那些將數(shù)據(jù)寄存在虛擬服務(wù)器中手機(jī) APP 也會(huì)因此受到影響。

如何應(yīng)對(duì)

本質(zhì)上，這次曝光的“僵尸負(fù)載”漏洞與“崩潰”、“幽靈”并沒(méi)有什么不同，它們同樣都是芯片設(shè)計(jì)缺陷引起的漏洞。一旦攻擊真的發(fā)生，現(xiàn)有的安全軟件很難對(duì)其進(jìn)行抵御。因?yàn)樗鼈兝眯酒O(shè)計(jì)缺陷發(fā)起側(cè)信道攻擊，并沒(méi)有使用病毒，攻擊不會(huì)留下痕跡，往往攻擊都結(jié)束了，受害者還一無(wú)所知。

好在英特爾官方在黑客們發(fā)起攻擊之前就已經(jīng)做出應(yīng)對(duì)措施，英特爾已發(fā)布微碼以修補(bǔ)易受攻擊的處理器，包括 Intel Xeon，Intel Broadwell，Sandy Bridge，Skylake 和 Haswell 芯片，目前還沒(méi)有任何“僵尸負(fù)載”被惡意使用的案例發(fā)生。個(gè)人電腦生產(chǎn)廠商，比如蘋(píng)果、微軟和谷歌都已經(jīng)分別發(fā)布補(bǔ)丁，作為抵御可能攻擊的第一道防線。