你电脑的CPU里被藏了台“小电脑”，可怕的是你什么都做

shuszhao

你知道吗？在你电脑的 CPU 里，还藏着一台“小电脑”。不仅文件系统、驱动、联网功能一应俱全，还能……能做的实在太多了。最可怕的是：你没法关掉它……
问你两个问题：
首先，你的电脑运行什么操作系统？
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无非是 Windows 10、macOS，或者成百上千种 Linux 发行版的其中一个吧……[/blockquote]第二个问题：你的服务器，运行什么操作系统？
[blockquote]
基本都是 Linux 吧……[/blockquote]但如果硅星人告诉你：你的电脑和服务器里，其实还藏着一台你根本不知道的神秘「小电脑」，运行着一个你根本不知道的神秘操作系统呢？

来，搬好小板凳，开讲。
隐藏在 CPU 里的神秘「OS」
再问一个问题：你的电脑或者服务器用的什么处理器？
只要是 Mac/Windows PC/Chromebook，而且是最近几年购买的——肯定用的是英特尔的处理器，没有悬念。
而我们今天的主角，这台神秘的电脑和操作系统，就藏在英特尔处理器里。
从 2006 年往后所有的英特尔处理器里，都植入了一个名叫 AMT 的技术。
它的全称是：Active Management Technology（主动管理技术，也叫 ME, Management Engine）[1]

这么一大段字，硅星人帮你长求总一下：
[blockquote]
首先，AMT 能够让英特尔远程维护升级处理器固件，以保护计算机不在处理器这个环节被攻破。
其次，如果你被解雇了，公司 IT 可以在处理器的层级远程控制你的电脑，该锁定锁定该重置重置，确保公司资料不外泄。[/blockquote]那么，AMT 又是怎么实现的呢？
这是因为，处理器里本来就运行着一个名叫 MINIX(mini-Unix) 的操作系统。它的体量非常小，通常只有 5MB 左右，在处理器出厂之前就已经写了进去。
也就是说：MINIX 是世界上最流行的操作系统——比 Linux 还流行……
有了 AMT 和 MINIX，你的 CPU，其实不是你的 CPU 了。AMT 就像寄生在你电脑里的一台「小电脑」一样。
[blockquote]
它不但不受宿主的控制，反而会控制宿主！[2][/blockquote]就像科幻电影《黑衣人》(MIB) 的这一幕：

可是，AMT 怎么就控制了我们的电脑呢？
大家都知道 Google 云计算很厉害。作为云计算行业的巨头之一，Google 都的数据中心 不是每一台都运行 TPU 啦……还是要采购非常多的英特尔处理器。
但 Google 的工程师们发现：在我们的 Linux 操作系统和处理器硬件之间，还藏着至少 2½ 个内核；这些内核不但对 Google 完全不开放，而且还很容易遭受黑客攻击，攻击还有能力重写内核本身，Google 无法修复。
在下图中，Google 的工程师描述了这 2½ 到底都包括了些什么

你会看到 Ring 这个东西。它代表的是权限层级，数字越低离用户越远、权限越高。Ring 3 是用户在操作系统上能接触的内容，比如软件或者文件；Ring 2 到 1则是驱动，Ring 0 是操作系统内核，也是用户，而且是非常有经验的用户，比如专业的 IT 人士所能触碰和修改的最低层级。
但 Ring 0 并不是重点……再往下还有 Ring -1、-2 和 -3。一般人并不知道有负数层的存在，在大部分 Ring 示意图离都根本看不到负数层，因为它们并不是开放的。

负数层都在处理器内核上。如果你刷过 Android 手机第三方内核，可能知道 CPU 核心资源是可以调整的，这个能力通常在 Ring -2 上。
至于 Ring -3，权限已经非常之高了……别说你或者 IT 小哥，连电脑公司（戴尔、惠普、苹果）都触碰不到。
而 MINIX 就运行在 Ring -3 上。
这里，是属于芯片厂商的「绝对领域」。

麻雀虽小，五脏俱全
这个操作系统里都装了些什么呢？Google 的工程师继续研究，发现里面东西还真不少……
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文件系统[/li][li]
CPU 资源分配[/li][li]
一套完整的驱动，包括 USB、联网 (IPV6)、声卡显卡等[/li][li]
TLS 加密通讯协议[/li][li]
一个网络服务器[/li][li]
完整的网络栈（跟联网没关系，你就理解为把各个元器件连接起来让数据互通）[/li]

[/blockquote]电脑该有的东西都齐活了，现在你知道为什么管它叫小电脑了吧……

至于这个小电脑都能做些什么，听完你一定会害怕的：
读取硬盘上的所有文件、记录键盘和鼠标、获取截图、联网上传和下载数据、查看所有运行中的程序、分配资源、打开和关闭程序、在防火墙打开/软件断网时通过物理网线/ WiFi 传输资料、开机和关机、在关机状态下提取缓存数据、重写处理器内核等等等等……
——它能做到所有上述的事情，而且还是在完全对用户隐秘的前提下。管理员账户？硬盘分区？双系统？别开玩笑了，你能做的所有事情都在 Ring 3，而 MINIX 的所作所为都在 Ring -3 上，你根本看不到。

重申一遍：这是 Ring -3 层级，是芯片厂商的绝对领域。
这个层级对你的电脑或服务器拥有百分之百的控制权，而这个至高无上的领域只属于芯片厂商。
（题外话：都说每次苹果发新手机，旧 iPhone 就会立变慢变费电。库克桌子上是不是真的有个按钮，我们可能无法知晓，但至少你现在知道，芯片厂商拥有这样的能力绝对不是都市传说……）

有后门就没有绝对安全
既然 Ring -3 权限只属于芯片厂商，那么好，如果芯片厂商都靠谱的话，应该不会出问题吧？
很遗憾，真相并非如此。
现实中，黑客可以通过很粗劣但很有效的方式，比如钓鱼邮件，比如社会工程学；或者更聪明的方式，比如通过可被 AMT 系统识别，能够直接进入处理器，但不会被防火墙阻挡住的特定流量 (SOL Traffic，下图) ，来获得一家企业的 IT 管理员的权限。

最一开始提到，英特尔赋予了企业管理员利用 AMT 渠道来管理办公硬件的能力，而黑客获取了管理员权限，也就掌握了 AMT 的控制权。进而，他们可以通过 AMT 渠道去控制更多的设备，扩大破坏力。前段时间，微软就已经发现了一个名叫 PLATINUM 的黑客机构/恶意软件，在利用这种方式藉由 AMT 的后门侵入了大量东南亚的电脑。[3]
今年 5 月，英特尔突然宣布了一个跟 AMT 有关的漏洞信息，并提供了补丁。结果安全专家们一看，这个漏洞已经开放了长达 7 年之久……Google 认为，这个漏洞可能已经导致超过 10 亿台设备暴露。
然而英特尔发布的只是一个补丁，意味着多加了一道锁。可只要 AMT 仍然留着，不给用户关闭的选择，根本没有任何本质上的区别。不管加多少道锁，后门依然是后门。
总结一下：AMT 能够联网和读取你的所有文件；它对常见的刷机免疫，能够自修复；它本身不是绝对安全的，有 bug，有漏洞；你以为你用的是最安全的 Linux 发行版，实际上这个充满着漏洞的系统能够在你眼皮底下控制 Linux……
这一切，难道不会让你感到毛骨悚然吗？

既然英特尔不给关也不给钥匙，人们开始自己研究关门的方法。
首先，迁移平台不现实。x86 处理器只有英特尔和 AMD，而AMD 也有一个同类技术，叫做 PSP，全称 Platform Security Processor，逻辑不同，功能近似——一句话概括：没比英特尔强多少……
AMT 还真的很不好处理。它成为了 处理器「开机」的一个必经的固件，如果你完全去除掉 AMT，就等于去掉了「开机键」，处理器可能开不了机，或者无法正常工作。
但好在 AMT 固件里面有很多组件（如前述对应“小电脑”的不同功能），而这些组件大多数都是可以去掉的。GitHub 上有一个 me_cleaner 工具，可以去掉联网、驱动、键盘记录器等各种 Ring -3 上压根不该出现的东西。

用这个工具刷机后，AMT 的固件尺寸从几 MB 降低到了 300K 左右，删掉的东西之多可想而知……
进一步，Google 的工程师还想去掉 Ring -2 上的一些同样功能太强、太底层，很容易作为漏洞被利用的固件。他们用自己编写的开源文件管理系统替代原来的系统，不但加快了开机时间，还增强了系统的整体稳定性。
在技术界崇尚开源的一个重要原因在于，开源意味着人们可以明白它的机制，在攻守中不断进步，长期来看更安全。然而，英特尔和 AMD 将它们各自最底层操作系统的代码奉若神明，实际上的防火性能却不如它们想象的好。
所以，解决这个问题有两种思路，要么去掉，要么开源。但问题是，这两种，都会对芯片厂商的商业模式带来根本性的颠覆……
不过好在现在这个“小电脑”的存在已经完全暴露，越来越多的人开始关注这个问题。
今年 5 月，电子前线基金会 (EFF) 也向英特尔喊话了，要求它：
提供 AMT 功能组件的详细清晰说明文档，告知用户查阅组件的命令，提供控制这些功能的用户界面；
允许用户查看 AMT 的核心代码来确认漏洞；
提供关闭 AMT 的方式，允许用户刷入社区开源的 AMT 固件，等等。
但很遗憾，英特尔目前仍然无动于衷……
尴尬的是这种情况大家只能默默接受。英特尔是世界上最大的芯片供应商，对 Google 这样的云计算巨头来说迁移平台的代价成本太高了，几乎不可能，只有英特尔能满足需求。
一切过后，最根本的问题仍然没有解决。本质上，留着 AMT 和 MINIX 就是留着后门。去掉才能彻底关闭它。
这也是 Google 的工程师开始研究移除 AMT 组件的根本原因所在：如果英特尔可以在自己最关键的业务后台保留后门，保留一个具有巨大的潜在信息安全隐患的漏洞，却拒绝提供合理解释，也不配合客户的要求给出关门的方法，那么大家只能各自行动了……
现在，你已经对这个隐秘的终极操作系统有了一个基本的认识。还在跟别人争吵 Windows、macOS、Linux 到底哪个操作系统最高贵？省省吧……咱们大家都是 MINIX 的用户……[4]
以及，听没听说过 NSA 的「棱镜」计划？是不是一直不明白怎么实现的？怀疑到底有没有那么强大的大规模控制和监视技术？
现在，你还怀疑么？

monamemak