2011 年以后制造的所有英特爾芯片都存在該問題。”近日，一則簡短的消息震驚了整個科技界。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，“僵尸負載”及其三個附屬漏洞，會導(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，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，這次“僵尸負載”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“僵尸負載”

“僵尸負載”實際上由四個漏洞組成，根源在于“預(yù)測執(zhí)行”（speculative execution）和“亂序執(zhí)行”（out－of－order execution）。所謂“預(yù)測執(zhí)行”，其實就是 CPU 推測它接下來會接受到哪些操作請求，同時在接到請求之前執(zhí)行這些操作，以便在實際發(fā)出請求時節(jié)省時間。說的簡單點，這個操作有點類似于我們常說的人工智能， CPU 通過收集用戶數(shù)據(jù)，分析得出用戶的操作習(xí)慣，這樣就可以在我們發(fā)出指令前提前行動。

問題在于， CPU 在“預(yù)測執(zhí)行”過程中，將大量用戶數(shù)據(jù)放在 CPU 內(nèi)存緩存中。緩存中的數(shù)據(jù)一般不會收到重重保護，一旦黑客通過某種特定的操作，比如引導(dǎo)用戶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)前運行的應(yīng)用數(shù)據(jù)。如此一來，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密碼、支付密碼、家庭住址、聯(lián)系電話等重要信息。

在漏洞測試過程中，研究人員還發(fā)現(xiàn)，黑客可以利用“僵尸負載”漏洞來查看一個人實時訪問哪些網(wǎng)站，這樣就可以很容易地獲取用于用戶在線輸入的密碼或加密文檔。“在這里，我們將 CPU 視為一個網(wǎng)絡(luò)，可以隨意竊聽他們之間的流量，”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。

史詩級芯片漏洞的延續(xù)

事實上，“僵尸負載”并不是第一個利用 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，幾乎席卷了整個計算機行業(yè)?！氨罎ⅰ?是英特爾特有的漏洞，由于英特爾處理器設(shè)計中允許猜測性非法訪問的嚴重錯誤，“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，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 CPU 只有英特爾、AMD 兩家，所有的手機 CPU ，包括蘋果 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。好在“幽靈”漏洞存在許多不確定因素，黑客利用起來相對困難許多，各大芯片廠商又及時推出了系統(tǒng)補丁，這才沒引起大的安全災(zāi)難。

然而，當(dāng)芯片廠商們還在慶幸這兩個漏洞沒造成大的損失時，就有研究人員警告說：“無論如何，這些漏洞不是故事的結(jié)局，而是開始，它們代表了一種全新的安全漏洞類別，可能會一次又一次地浮出水面?！笔聦嵐嫒绱?，一年多以后，“僵尸負載”曝光，再度將廣大用戶置于安全陰影之下。

不僅僅是電腦

對于普通用戶來說，大家可能一時難以明白這個漏洞的危害有多大，有些人甚至?xí)?，既然這次的漏洞僅僅針對英特爾芯片，那么手機用戶和使用 AMD 芯片的電腦用戶自然就不用擔(dān)心這個問題了。

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

這次“僵尸負載”漏洞引起的安全危機，也將經(jīng)由使用英特爾 CPU 的服務(wù)器傳導(dǎo)到手機用戶中。我們平常在玩手機時都會發(fā)現(xiàn)，隨著使用時間的增加，手機 APP 會產(chǎn)生大量的用戶數(shù)據(jù)。這些用戶數(shù)據(jù)，APP運營者都得將其保存起來，以便用戶隨時調(diào)用。

大部分 APP 運營者并沒有實力擁有自己的獨立服務(wù)器，所以他們一般會租用阿里云等公司的超大型物理服務(wù)器集群，再通過軟件切割出“虛擬服務(wù)器”存儲數(shù)據(jù)。偏偏“僵尸負載”屬于芯片設(shè)計缺陷，它可以在虛擬機中觸發(fā)，并打破虛擬機與其他虛擬系統(tǒng)及其主機設(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 APP 也會因此受到影響。

如何應(yīng)對

本質(zhì)上，這次曝光的“僵尸負載”漏洞與“崩潰”、“幽靈”并沒有什么不同，它們同樣都是芯片設(shè)計缺陷引起的漏洞。一旦攻擊真的發(fā)生，現(xiàn)有的安全軟件很難對其進行抵御。因為它們利用芯片設(shè)計缺陷發(fā)起側(cè)信道攻擊，并沒有使用病毒，攻擊不會留下痕跡，往往攻擊都結(jié)束了，受害者還一無所知。

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)對措施，英特爾已發(fā)布微碼以修補易受攻擊的處理器，包括 Intel Xeon，Intel Broadwell，Sandy Bridge，Skylake 和 Haswell 芯片，目前還沒有任何“僵尸負載”被惡意使用的案例發(fā)生。個人電腦生產(chǎn)廠商，比如蘋果、微軟和谷歌都已經(jīng)分別發(fā)布補丁，作為抵御可能攻擊的第一道防線。