你知道嗎?
在你電腦的 CPU 裏，還藏著一台“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
最可怕的是：你沒法關掉它……
問你兩個問題：
首先，你的電腦運行什麽操作系統?
無非是 Windows 10、macOS，或者成百上千種 Linux 發行版的其中一個吧……
第二個問題：你的服務器，運行什麽操作系統?
基本都是 Linux 吧……
但如果矽星人(微信公眾號：guixingren123)告訴你：你的電腦和服務器裏，其實還藏著一台你根本不知道的神秘「小電腦」，運行著一個你根本不知道的神秘操作系統呢?
來，搬好小板凳，開講。
隱藏在 CPU 裏的神秘「OS」
再問一個問題：你的電腦或者服務器用的什麽處理器?
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]
這麽一大段字，矽星人幫你總結一下：
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，如果你被解雇了，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。
那麽，AMT 又是怎麽實現的呢?
這是因為，處理器裏本來就運行著一個名叫 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。
也就是說：MINIX 是世界上最流行的操作系統——比 Linux 還流行……
有了 AMT 和 MINIX，你的 CPU，其實不是你的 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 怎麽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……還是要采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，還藏著至少 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 無法修覆。
在下圖中，Google 的工程師描述了這 2½ 到底都包括了些什麽
你會看到 Ring 這個東西。它代表的是權限層級，數字越低離用戶越遠、權限越高。Ring 3 是用戶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，也是用戶，而且是非常有經驗的用戶，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……別說你或者 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麽呢?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(跟聯網沒關系，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，現在你知道為什麽管它叫小電腦了……
至於這個小電腦都能做些什麽，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、在防火墻打開/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戶隱秘的前提下。管理員賬戶?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：都說每次蘋果發新手機，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說……)
有後門就沒有絕對安全
既然 Ring -3 權限只屬於芯片廠商，那麽好，如果芯片廠商都靠譜的話，應該不會出問題吧?
很遺憾，真相並非如此。
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，但不會被防火墻阻擋住的特定流量 (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]
今年 5 月，英特爾突然宣布了一個跟 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。
然而英特爾發布的只是一個補丁，意味著多加了一道鎖。可只要 AMT 仍然留著，不給用戶關閉的選擇，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，能夠自修覆;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，實際上這個充滿著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，開源意味著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，要麽去掉，要麽開源。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註這個問題。
今年 5 月，電子前線基金會 (EFF) 也向英特爾喊話了，要求它：
提供 AMT 功能組件的詳細清晰說明文檔，告知用戶查閱組件的命令，提供控制這些功能的用戶界面;
允許用戶查看 AMT 的核心代碼來確認漏洞;
提供關閉 AMT 的方式，允許用戶刷入社區開源的 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說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，留著 AMT 和 MINIX 就是留著後門。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，也不配合客戶的要求給出關門的方法，那麽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 的用戶……[4]
以及，聽沒聽說過 NSA 的「棱鏡」計劃?是不是一直不明白怎麽實現的?懷疑到底有沒有那麽強大的大規模控制和監視技術?
現在，你還懷疑麽？
(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
作者: 網絡文摘11/15/2017
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