幽靈CPU漏洞檢測工具是一款可以檢測幽靈CPU漏洞的小軟件。近期披露的名為幽靈的 CPU 漏洞（Spectre，CVE-2017-5753、CVE-2017-5715）對個人用戶最大的風(fēng)險是通過瀏覽器發(fā)起攻擊，進而竊取郵箱、網(wǎng)盤等賬戶信息。所以防范工作刻不容緩，而今天這款幽靈CPU漏洞檢測工具恰好能幫你的忙，該軟件可檢測您的瀏覽器是否易于遭受幽靈漏洞的攻擊。如果檢測結(jié)果表明您的瀏覽器易于遭受攻擊，則說明風(fēng)險真實存在。但由于可能存在未知攻擊方法，所以如果檢測結(jié)果表示您的瀏覽器不易遭受攻擊，并不一定表明您的系統(tǒng)不存在漏洞。

幽靈CPU漏洞是什么

　　1月4日，國外安全研究機構(gòu)公布了兩組CPU漏洞：

　　Meltdown（熔斷），對應(yīng)漏洞CVE-2017-5754；

　　Spectre（幽靈），對應(yīng)漏洞CVE-2017-5753/CVE-2017-5715。

　　由于漏洞嚴重而且影響范圍廣泛，引起了全球的關(guān)注。利用Meltdown漏洞，低權(quán)限用戶可以訪問內(nèi)核的內(nèi)容，獲取本地操作系統(tǒng)底層的信息；當(dāng)用戶通過瀏覽器訪問了包含Spectre惡意利用程序的網(wǎng)站時，用戶的如帳號，密碼，郵箱等個人隱私信息可能會被泄漏；在云服務(wù)場景中，利用Spectre可以突破用戶間的隔離，竊取其他用戶的數(shù)據(jù)。Meltdown漏洞影響幾乎所有的IntelCPU和部分ARMCPU，而Spectre則影響所有的IntelCPU和AMDCPU，以及主流的ARMCPU。從個人電腦、服務(wù)器、云計算機服務(wù)器到移動端的智能手機，都受到這兩組硬件漏洞的影響。

　　這兩組漏洞來源于芯片廠商為了提高CPU性能而引入的新特性?，F(xiàn)代CPU為了提高處理性能，會采用亂序執(zhí)行(Out-of-OrderExecution)和預(yù)測執(zhí)行(SpeculativePrediction)。亂序執(zhí)行是指CPU并不是嚴格按照指令的順序串行執(zhí)行，而是根據(jù)相關(guān)性對指令進行分組并行執(zhí)行，最后匯總處理各組指令執(zhí)行的結(jié)果。預(yù)測執(zhí)行是CPU根據(jù)當(dāng)前掌握的信息預(yù)測某個條件判斷的結(jié)果，然后選擇對應(yīng)的分支提前執(zhí)行。亂序執(zhí)行和預(yù)測執(zhí)行在遇到異常或發(fā)現(xiàn)分支預(yù)測錯誤時，CPU會丟棄之前執(zhí)行的結(jié)果，將CPU的狀態(tài)恢復(fù)到亂序執(zhí)行或預(yù)測執(zhí)行前的正確狀態(tài)，然后選擇對應(yīng)正確的指令繼續(xù)執(zhí)行。這種異常處理機制保證了程序能夠正確的執(zhí)行，但是問題在于，CPU恢復(fù)狀態(tài)時并不會恢復(fù)CPU緩存的內(nèi)容，而這兩組漏洞正是利用了這一設(shè)計上的缺陷進行測信道攻擊。

效果與防護

　　熔毀和幽靈利用亂序執(zhí)行和推測執(zhí)行，繞過了權(quán)限檢查等安全措施，可以訪問操作系統(tǒng)內(nèi)核乃至其他程序的內(nèi)容。其中熔毀更容易觸發(fā)利用，因此才有大家已經(jīng)看到的盜取瀏覽器密碼的實例，而幽靈漏洞需要受攻擊目標(biāo)程序的分支點結(jié)構(gòu)滿足一定條件才能觸發(fā)，難度相對較大，因此網(wǎng)上還沒有發(fā)現(xiàn)基于幽靈漏洞的信息泄露實例出來。需要指出的是，幽靈和熔毀漏洞都只能讀取敏感信息，不能修改(因為亂序執(zhí)行/推測執(zhí)行狀態(tài)下的修改在未通過檢查時一定會被拋棄)，算是不幸中的萬幸。

　　由于攻擊的是硬件漏洞，因此目前市面所有主流操作系統(tǒng)，包括windows，linux，Mac OS都處在攻擊范圍內(nèi)，隔離程度不夠高的眾多半虛擬化方案，Docker，LXC等，也在受影響范圍，因此這個漏洞將極大地影響云計算服務(wù)提供商。目前Google，Amazon，國內(nèi)的阿里，騰訊等大型云服務(wù)提供商都已宣布了補丁計劃。

　　從業(yè)界廠商的角度看，盡管Intel，AMD，ARM各有說辭[7][8][9]，但從專業(yè)從業(yè)人士的角度看，Intel妥妥地同時受到熔毀和幽靈兩個漏洞影響，而AMD和ARM在熔毀漏洞面前也只是暫時安全，熔毀的攻擊原理也適用于AMD和ARM，只是因為分支預(yù)測器結(jié)構(gòu)不同、流水線長度較短導(dǎo)致可利用的時間窗口不大等等因素，才沒有像Intel一樣被熔毀攻破。而幽靈則針對分支預(yù)測器進行注入攻擊，目前所有廠商的分支預(yù)測器部分都沒有做比較好的安全防護，因此Intel和ARM，AMD都會受到影響，而且分支預(yù)測器為了提高性能，天生就設(shè)計成部分地址哈希進行模糊匹配的模式，使得相關(guān)防御措施很難在不傷害性能的情況下修補漏洞。

　　針對熔毀漏洞，目前已有的技術(shù)手段主要是通過軟件層次將內(nèi)核頁表與用戶頁表盡可能地隔離，這種技術(shù)的一個實現(xiàn)方案叫KAISER，其變種已經(jīng)被各大操作系統(tǒng)采用作為熔毀漏洞的臨時補救措施。這種技術(shù)方案會提高用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)的切換開銷，快速系統(tǒng)調(diào)用的初步測試證明，內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用的速度降低到了原先的42%，而利用現(xiàn)代處理器的PCID特性進行優(yōu)化后，能夠恢復(fù)到57%的水平[9]。具體的應(yīng)用程序下降幅度取決于用戶程序與內(nèi)核交互的頻繁程度，linxu kernel開發(fā)人員的測試結(jié)果從10%~20%+不等，PCID能夠彌補大約5%-7%的性能。

　　針對幽靈漏洞，目前沒有很好的防御方式，linux的發(fā)行版之一suse最近公開的一個安全更新顯示[10]，AMD和Intel已經(jīng)向相關(guān)OS廠商推送了一個微碼更新，這個微碼更新會關(guān)閉分支預(yù)測來暫時封堵幽靈漏洞。由于分支預(yù)測對性能影響巨大，即便分支預(yù)測只被關(guān)閉一部分也很容易造成性能衰退二代左右的幅度，如果整個分支預(yù)測器都被關(guān)閉，CPU性能將退回2000年以前的水平。對于這個更新是否將被應(yīng)用，相關(guān)從業(yè)人士正在持續(xù)跟進關(guān)注。