如何看待 2018 年 1 月 2 日爆出的 Intel CPU 设计漏洞？
2018 年 1 月 2 日，一个本该是新年初五的普通日子，却因为一项惊天动地的安全漏洞被彻底打破。Intel 处理器，这个陪伴了我们无数年的技术巨头，其引以为傲的设计竟然隐藏着一个名为“Meltdown”的严重缺陷。这个漏洞的曝光，瞬间在全球科技界掀起了轩然大波，也让无数普通用户开始重新审视自己赖以生存的计算设备。
Meltdown：到底是什么？
简单来说，Meltdown 漏洞允许非特权程序（比如你在电脑上运行的普通应用程序）读取到本应受到严格保护的内存区域。你想想看，就好比你家的钥匙放在抽屉里，本该只有你能打开，结果有人可以通过某种方式，在不经过你同意的情况下，直接看到抽屉里的所有东西，包括你最私密的日记。
Meltdown 利用的是 Intel 处理器的一种核心设计特性，叫做“推测执行”（speculative execution）。这是一种为了提高处理器效率而设计的机制。当处理器预测到接下来可能需要执行某条指令时，它会提前“猜”一下，并开始执行这条指令，直到确认预测是否正确。如果预测正确，就能节省时间；如果预测错误，就丢弃结果，重新执行。
Meltdown 的精髓在于，它巧妙地利用了推测执行在预测错误时丢弃数据的过程。尽管数据本身并没有被真正地写到内存中，但在推测执行的过程中，这些数据仍然会短暂地存在于处理器内部的缓存（cache）中。Meltdown 的攻击者可以利用一系列精巧的指令，通过反复读取和测量缓存中的数据，来“推断”出这些被推测执行过程中短暂存储的数据。
打个比方，就像你在一个房间里玩捉迷藏，每个人都躲起来。你不知道谁在哪里，但你可以通过观察房间里的某些线索（比如角落里是否有影子晃动，或者椅子有没有被挪动过），来推测出谁可能藏在哪里。Meltdown 就是这样，它通过观察处理器的“行为痕迹”来“猜”出被隐藏的秘密。
Spectre：更具普遍性的威胁
紧随 Meltdown 之后，另一项相关的漏洞 Spectre 也被披露出来。Spectre 的原理与 Meltdown 类似，同样是利用推测执行，但它的攻击范围更广，影响的不仅仅是 Intel 处理器，还包括 AMD 和 ARM 等其他主流处理器厂商。
Spectre 的攻击更加隐蔽，它更像是“篡改”了程序的行为，让程序在推测执行的过程中泄露信息，而不是直接读取内存。更可怕的是，Spectre 很难被彻底修复，因为它触及的是处理器设计的根本，任何推测执行的处理器都可能受到影响。
为什么这事这么严重？
Meltdown 和 Spectre 的出现，带来的影响是深远的：
数据安全风险： 攻击者可以窃取敏感信息，例如密码、信用卡号、私密文件等。这对于个人用户来说是巨大的威胁，对于企业和政府机构来说，更是可能引发灾难性的数据泄露。
系统稳定性问题： 为了修复这些漏洞，操作系统和处理器厂商需要发布补丁。这些补丁往往会限制推测执行的某些功能，从而导致处理器性能下降，用户可能会感觉到电脑变慢。
信任危机： Intel 作为全球领先的处理器制造商，其核心设计的漏洞被公开，无疑是对其技术实力和产品信誉的一次重大打击。用户对硬件安全性的信心受到了前所未有的挑战。
修复的复杂性： 要彻底修复这些漏洞，需要软硬件协同进行，这涉及到操作系统、虚拟机、浏览器等多个层面。而且，很多旧的设备和系统可能难以获得有效的修复。
事后诸葛亮：我们看到了什么？
Meltdown 和 Spectre 的曝光，促使我们不得不重新思考硬件设计的安全性。
安全设计的前置化： 过去，安全性可能更多地被视为软件层面的问题，而现在，硬件层的安全性已经上升到了前所未有的高度。未来的处理器设计，必须将安全性放在更重要的位置。
软件与硬件的协同： 漏洞的修复也暴露了软硬件之间日益增长的依赖性。操作系统、编译器、驱动程序等都需要与硬件紧密配合，才能有效地应对安全挑战。
漏洞披露的透明度： 尽管漏洞的曝光过程引发了一些争议，但最终的公开披露，让整个行业能够共同面对并解决问题，也促使了信息共享和合作。
对“性能”的重新审视： 长期以来，人们对处理器的追求是极致的性能。而Meltdown和Spectre的出现，让我们意识到，在追求性能的同时，绝不能牺牲最基本的数据安全和系统稳定性。
总而言之，2018年初的 Intel CPU 设计漏洞事件，不仅仅是技术界的一场风波，更是一次深刻的行业反思。它让我们看到，即使是最先进的技术，也可能存在意想不到的盲点。这场“危机”也成为了推动整个计算行业在安全性方面向前迈进的重要契机。我们现在所使用的，以及未来将要设计的处理器，都将受到这次事件的深远影响，更加注重安全与性能的平衡。
Meltdown：到底是什么？
简单来说，Meltdown 漏洞允许非特权程序（比如你在电脑上运行的普通应用程序）读取到本应受到严格保护的内存区域。你想想看，就好比你家的钥匙放在抽屉里，本该只有你能打开，结果有人可以通过某种方式，在不经过你同意的情况下，直接看到抽屉里的所有东西，包括你最私密的日记。
Meltdown 利用的是 Intel 处理器的一种核心设计特性，叫做“推测执行”（speculative execution）。这是一种为了提高处理器效率而设计的机制。当处理器预测到接下来可能需要执行某条指令时，它会提前“猜”一下，并开始执行这条指令，直到确认预测是否正确。如果预测正确，就能节省时间；如果预测错误，就丢弃结果，重新执行。
Meltdown 的精髓在于，它巧妙地利用了推测执行在预测错误时丢弃数据的过程。尽管数据本身并没有被真正地写到内存中，但在推测执行的过程中，这些数据仍然会短暂地存在于处理器内部的缓存（cache）中。Meltdown 的攻击者可以利用一系列精巧的指令，通过反复读取和测量缓存中的数据，来“推断”出这些被推测执行过程中短暂存储的数据。
打个比方，就像你在一个房间里玩捉迷藏，每个人都躲起来。你不知道谁在哪里，但你可以通过观察房间里的某些线索（比如角落里是否有影子晃动，或者椅子有没有被挪动过），来推测出谁可能藏在哪里。Meltdown 就是这样，它通过观察处理器的“行为痕迹”来“猜”出被隐藏的秘密。
Spectre：更具普遍性的威胁
紧随 Meltdown 之后，另一项相关的漏洞 Spectre 也被披露出来。Spectre 的原理与 Meltdown 类似，同样是利用推测执行，但它的攻击范围更广，影响的不仅仅是 Intel 处理器，还包括 AMD 和 ARM 等其他主流处理器厂商。
Spectre 的攻击更加隐蔽，它更像是“篡改”了程序的行为，让程序在推测执行的过程中泄露信息，而不是直接读取内存。更可怕的是，Spectre 很难被彻底修复，因为它触及的是处理器设计的根本，任何推测执行的处理器都可能受到影响。
为什么这事这么严重？
Meltdown 和 Spectre 的出现，带来的影响是深远的：
数据安全风险： 攻击者可以窃取敏感信息，例如密码、信用卡号、私密文件等。这对于个人用户来说是巨大的威胁，对于企业和政府机构来说，更是可能引发灾难性的数据泄露。
系统稳定性问题： 为了修复这些漏洞，操作系统和处理器厂商需要发布补丁。这些补丁往往会限制推测执行的某些功能，从而导致处理器性能下降，用户可能会感觉到电脑变慢。
信任危机： Intel 作为全球领先的处理器制造商，其核心设计的漏洞被公开，无疑是对其技术实力和产品信誉的一次重大打击。用户对硬件安全性的信心受到了前所未有的挑战。
修复的复杂性： 要彻底修复这些漏洞，需要软硬件协同进行，这涉及到操作系统、虚拟机、浏览器等多个层面。而且，很多旧的设备和系统可能难以获得有效的修复。
事后诸葛亮：我们看到了什么？
Meltdown 和 Spectre 的曝光，促使我们不得不重新思考硬件设计的安全性。
安全设计的前置化： 过去，安全性可能更多地被视为软件层面的问题，而现在，硬件层的安全性已经上升到了前所未有的高度。未来的处理器设计，必须将安全性放在更重要的位置。
软件与硬件的协同： 漏洞的修复也暴露了软硬件之间日益增长的依赖性。操作系统、编译器、驱动程序等都需要与硬件紧密配合，才能有效地应对安全挑战。
漏洞披露的透明度： 尽管漏洞的曝光过程引发了一些争议，但最终的公开披露，让整个行业能够共同面对并解决问题，也促使了信息共享和合作。
对“性能”的重新审视： 长期以来，人们对处理器的追求是极致的性能。而Meltdown和Spectre的出现，让我们意识到，在追求性能的同时，绝不能牺牲最基本的数据安全和系统稳定性。
总而言之，2018年初的 Intel CPU 设计漏洞事件，不仅仅是技术界的一场风波，更是一次深刻的行业反思。它让我们看到，即使是最先进的技术，也可能存在意想不到的盲点。这场“危机”也成为了推动整个计算行业在安全性方面向前迈进的重要契机。我们现在所使用的，以及未来将要设计的处理器，都将受到这次事件的深远影响，更加注重安全与性能的平衡。
网友意见
给文科生强行解释一波。可能还是有些人不懂，结合评论区，更新一下。
1：麋鹿每天都在同一家KFC点汉堡，这家KFC主营汉堡，鸡翅，薯条和可乐。
2：狗仔（卓sir）想知道她吃的是什么,于是派出狗仔A去侦察。
3：狗仔A在某一天跟在麋鹿的身后
4：麋鹿和收银员说，点和昨天一样的。然后拿走了包装好的的汉堡（密码）。
5：狗仔A对收银员说，我点和麋鹿一样的。（非法读取）
6：收银员说你这样侵犯了麋鹿的隐私，不可以这么点。然后狗仔A就被叉出去了（执行非常读取时被发现，终止进程）。
7：狗仔公司换了战术，派两个狗仔第二天跟在麋鹿身后排队（使用漏洞）。
8：狗仔A在麋鹿点餐的时候大声喊，我要点和麋鹿一样的（发送指令）。
9：厨师听到了，多做了一个汉堡（汉堡进入缓存，CPU预测指令&乱序执行）。狗仔A涉嫌侵犯麋鹿隐私被叉出去X2！（非法读取被发现，终止进程）
10：狗仔B说，我饿死了，我要鸡翅，薯条，可乐和汉堡。哪个先好先给我哪个。
11：狗仔B先拿到了汉堡（从内存中读取此段缓存速度最快）卓sir同时也知道了麋鹿点的是汉堡。
下一代INTEL CPU牙膏都不用挤了。
修个BUG都能卖。
————
7日信息：
微软表示他们用了一个“非常巧妙”的办法来解决了这个问题，性能下降非常轻微（1%左右）。看来INTEL还要继续挤牙膏了。
苹果表示macOS也可以用这种方法来解决问题，iOS则完全没有问题（因为所有应用都会被审查）。
重灾区是LINUX以及安卓（不包括android）。
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