你電腦的CPU裏被藏了台“小電腦”,而你卻無能為力_風聞
千幻流光-沉默的大多数2019-02-13 23:38
在風聞文章《“你們都用華為,還讓我怎麼監控世界?”》中,我評論説intel和amd的CPU中都有內置操作系統,能夠在我們不知道的情況下,監控電腦中文件的信息,並能聯網發送。
有網友對我的回覆表示了質疑,因此轉載兩篇相關文章如下,也希望向更多網友介紹相關情況。
EFF(電子前沿基金會,一個國際知名的法律援助公益組織,旨在宣傳互聯網版權和監督執法機構,總部設在美國)曾經發布相關文章(鏈接在這裏)
國內相關介紹文章轉載如下:
原****作者:光譜,微信公眾號:硅星人(guixingren123)

你知道嗎?在你電腦的 CPU 裏,還藏着一台“小電腦”,不僅文件系統、驅動、聯網功能一應俱全,還能……能做的實在太多了。更可怕的是:你沒法關掉它……
隱藏在 CPU 裏的神秘「OS」
問一個問題:你的電腦或者服務器用的什麼處理器?
只要是 Mac/Windows PC/Chromebook,而且是最近幾年購買的——肯定用的是英特爾的處理器,沒有懸念。
而我們今天的主角,這台神秘的電腦和操作系統,就藏在英特爾處理器裏。從 2006 年往後所有的英特爾處理器裏,都植入了一個名叫 AMT 的技術。它的全稱是:Active Management Technology(主動管理技術,也叫 ME, Management Engine)[1]
這麼一大段字,幫你總結一下:
首先,AMT 能夠讓英特爾遠程維護升級處理器固件,以保護計算機不在處理器這個環節被攻破。
其次,如果你被解僱了,公司 IT 可以在處理器的層級遠程控制你的電腦,該鎖定鎖定該重置重置,確保公司資料不外泄。
那麼,AMT 又是怎麼實現的呢?
這是因為,處理器裏本來就運行着一個名叫 MINIX (mini-Unix) 的操作系統。它的體量非常小,通常只有 5MB 左右,在處理器出廠之前就已經寫了進去。
也就是説:MINIX 是世界上最流行的操作系統——比 Linux 還流行……
有了 AMT 和 MINIX, CPU就不僅僅是 CPU 了。AMT 就像寄生在你電腦裏的一台「小電腦」一樣。
它不但不受宿主的控制,反而會控制宿主![2]
就像科幻電影《黑衣人》(MIB) 的這一幕:

可是,AMT 怎麼就控制了我們的電腦呢?
大家都知道 Google 雲計算很厲害。作為雲計算行業的巨頭之一,Google 都的數據中心 不是每一台都運行 TPU 啦……還是要採購非常多的英特爾處理器。
但 Google 的工程師們發現:在我們的 Linux 操作系統和處理器硬件之間,還藏着至少 2½ 個內核;這些內核不但對 Google 完全不開放,而且還很容易遭受黑客攻擊,攻擊還有能力重寫內核本身,Google 無法修復。
在下圖中,Google 的工程師描述了這 2½ 到底都包括了些什麼
你會看到 Ring 這個東西。它代表的是權限層級,數字越低離用户越遠、權限越高。Ring 3 是用户在操作系統上能接觸的內容,比如軟件或者文件;Ring 2 到 1則是驅動,Ring 0 是操作系統內核,也是用户,而且是非常有經驗的用户,比如專業的 IT 人士所能觸碰和修改的最低層級。
但 Ring 0 並不是重點……再往下還有 Ring -1、-2 和 -3。一般人並不知道有負數層的存在,在大部分 Ring 示意圖離都根本看不到負數層,因為它們並不是開放的。
負數層都在處理器內核上。如果你刷過 Android 手機第三方內核,可能知道 CPU 核心資源是可以調整的,這個能力通常在 Ring -2 上。至於 Ring -3,權限已經非常之高了……別説你或者 IT 小哥,連電腦公司(戴爾、惠普、蘋果)都觸碰不到。
而 MINIX 就運行在 Ring -3 上。這裏,是屬於芯片廠商的「絕對領域」。
麻雀雖小,五臟俱全
這個操作系統裏都裝了些什麼呢?Google 的工程師繼續研究,發現裏面東西還真不少……
文件系統
CPU 資源分配
一套完整的驅動,包括 USB、聯網 (IPV6)、聲卡顯卡等
TLS 加密通訊協議
一個網絡服務器
完整的網絡棧(跟聯網沒關係,你就理解為把各個元器件連接起來讓數據互通)
電腦該有的東西都齊活了,現在你知道為什麼管它叫小電腦了吧……
至於這個小電腦都能做些什麼,聽完你一定會害怕的:
讀取硬盤上的所有文件、記錄鍵盤和鼠標、獲取截圖、聯網上傳和下載數據、查看所有運行中的程序、分配資源、打開和關閉程序、在防火牆打開/軟件斷網時通過物理網線/ WiFi 傳輸資料、開機和關機、在關機狀態下提取緩存數據、重寫處理器內核等等等等……
——它能做到所有上述的事情,而且還是在完全對用户隱秘的前提下。管理員賬户?硬盤分區?雙系統?別開玩笑了,你能做的所有事情都在 Ring 3,而 MINIX 的所作所為都在 Ring -3 上,你根本看不到。
重申一遍:這是 Ring -3 層級,是芯片廠商的絕對領域。
這個層級對你的電腦或服務器擁有百分之百的控制權,而這個至高無上的領域只屬於芯片廠商。
(題外話:都説每次蘋果發新手機,舊 iPhone 就會立變慢變費電。庫克桌子上是不是真的有個按鈕,我們可能無法知曉,但至少你現在知道,芯片廠商擁有這樣的能力絕對不是都市傳説……)
有後門就沒有絕對安全
既然 Ring -3 權限只屬於芯片廠商,那麼好,如果芯片廠商都靠譜的話,應該不會出問題吧?
很遺憾,真相併非如此。
現實中,黑客可以通過很粗劣但很有效的方式,比如釣魚郵件,比如社會工程學;或者更聰明的方式,比如通過可被 AMT 系統識別,能夠直接進入處理器,但不會被防火牆阻擋住的特定流量 (SOL Traffic,下圖) ,來獲得一家企業的 IT 管理員的權限。
最一開始提到,英特爾賦予了企業管理員利用 AMT 渠道來管理辦公硬件的能力,而黑客獲取了管理員權限,也就掌握了 AMT 的控制權。進而,他們可以通過 AMT 渠道去控制更多的設備,擴大破壞力。前段時間,微軟就已經發現了一個名叫 PLATINUM 的黑客機構/惡意軟件,在利用這種方式藉由 AMT 的後門侵入了大量東南亞的電腦。[3]
17年 5 月,英特爾突然宣佈了一個跟 AMT 有關的漏洞信息,並提供了補丁。結果安全專家們一看,這個漏洞已經開放了長達 7 年之久……Google 認為,這個漏洞可能已經導致超過 10 億台設備暴露。
然而英特爾發佈的只是一個補丁,意味着多加了一道鎖。可只要 AMT 仍然留着,不給用户關閉的選擇,根本沒有任何本質上的區別。不管加多少道鎖,後門依然是後門。
總結一下:AMT 能夠聯網和讀取你的所有文件;它對常見的刷機免疫,能夠自修復;它本身不是絕對安全的,有 bug,有漏洞;你以為你用的是最安全的 Linux 發行版,實際上這個充滿着漏洞的系統能夠在你眼皮底下控制 Linux……
這一切,難道不會讓你感到毛骨悚然嗎?
既然英特爾不給關也不給鑰匙,人們開始自己研究關門的方法。
首先,遷移平台不現實。x86 處理器只有英特爾和 AMD,而AMD 也有一個同類技術,叫做 PSP,全稱 Platform Security Processor,邏輯不同,功能近似 —— 一句話概括:沒比英特爾強多少……
AMT 還真的很不好處理。它成為了 處理器「開機」的一個必經的固件,如果你完全去除掉 AMT,就等於去掉了「開機鍵」,處理器可能開不了機,或者無法正常工作。
但好在 AMT 固件裏面有很多組件(如前述對應“小電腦”的不同功能),而這些組件大多數都是可以去掉的。GitHub 上有一個 me_cleaner 工具,可以去掉聯網、驅動、鍵盤記錄器等各種 Ring -3 上壓根不該出現的東西。
用這個工具刷機後,AMT 的固件尺寸從幾 MB 降低到了 300K 左右,刪掉的東西之多可想而知……進一步,Google 的工程師還想去掉 Ring -2 上的一些同樣功能太強、太底層,很容易作為漏洞被利用的固件。他們用自己編寫的開源文件管理系統替代原來的系統,不但加快了開機時間,還增強了系統的整體穩定性。
在技術界崇尚開源的一個重要原因在於,開源意味着人們可以明白它的機制,在攻守中不斷進步,長期來看更安全。然而,英特爾和 AMD 將它們各自最底層操作系統的代碼奉若神明,實際上的防火性能卻不如它們想象的好。
所以,解決這個問題有兩種思路,要麼去掉,要麼開源。但問題是,這兩種,都會對芯片廠商的商業模式帶來根本性的顛覆……
不過好在現在這個“小電腦”的存在已經完全暴露,越來越多的人開始關注這個問題。17年 5 月,電子前沿基金會 (EFF) 也向英特爾喊話了,要求它:
提供 AMT 功能組件的詳細清晰説明文檔,告知用户查閲組件的命令,提供控制這些功能的用户界面;
允許用户查看 AMT 的核心代碼來確認漏洞;
提供關閉 AMT 的方式,允許用户刷入社區開源的 AMT 固件,等等。
但很遺憾,英特爾目前仍然無動於衷……尷尬的是這種情況大家只能默默接受。英特爾是世界上最大的芯片供應商,對 Google 這樣的雲計算巨頭來説遷移平台的代價成本太高了,幾乎不可能,只有英特爾能滿足需求。一切過後,最根本的問題仍然沒有解決。
本質上,留着 AMT 和 MINIX 就是留着後門。去掉才能徹底關閉它。這也是 Google 的工程師開始研究移除 AMT 組件的根本原因所在:如果英特爾可以在自己最關鍵的業務後台保留後門,保留一個具有巨大的潛在信息安全隱患的漏洞,卻拒絕提供合理解釋,也不配合客户的要求給出關門的方法,那麼大家只能各自行動了……
現在,你已經對這個隱秘的終極操作系統有了一個基本的認識。還在跟別人爭吵 Windows、macOS、Linux 到底哪個操作系統最高貴?省省吧……咱們大家都是 MINIX 的用户……[4]
以及,聽沒聽説過 NSA 的「稜鏡」計劃?是不是一直不明白怎麼實現的?懷疑到底有沒有那麼強大的大規模控制和監視技術?
現在,你還懷疑麼?
(完)
[1] 英特爾® 主動管理技術 https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/architecture-and-technology/intel-active-management-technology.html
[2] 資訊人權貴. 藏在 CPU 裡面的小小太上皇 CPU: Intel ME 跟 AMD PSP https://ckhung0.blogspot.com/2017/06/intel-me-amd-psp.html?m=0
[3] 搜狐科技. 頂級黑客利用英特爾 CPU 接口竊取敏感數據 http://www.sohu.com/a/147995186_257305
[4] Network World. MINIX—The most popular OS in the world, thanks to Intel https://www.networkworld.com/article/3236064/servers/minix-the-most-popular-os-in-the-world-thanks-to-intel.html