英特尔CPU被爆出重大设计缺陷

从1月2号开始，最先由媒体报道Intel的全系列CPU都包含一个因为硬件设计导致的严重缺陷，此缺陷（或称bug）会导致低权限应用访问内核内存。由于此漏洞是硬件设计导致的，无法使用microcode修复，只能进行OS级的修复。按照此前由Intel在Linux 内核邮件列表里发送的邮件的说法，此次的设计缺陷将影响近十年（decede）来的所有Intel的CPU。由于Intel并没有给出此bug的细节，通过现有信息来看，初步认为这一设计缺陷会使得“任何能够在采用了英特尔CPU的电脑中运行代码的程序都可以访问内核内存并获得相应权限”。
对于此次设计缺陷的具体影响力度和宽度暂时没有定论，但是普遍认为影响到了全球超过10亿台采用了Intel CPU的设备，其中不乏各大云计算公司，如亚马逊的aws、微软的Azure和阿里巴巴的阿里云等。此前，亚马逊已经和微软已经宣布近日对旗下所有设备进行安全性更新，阿里云也于今日已经发出广告将于12号进行更新。
最开始，Intel打算和各大操作系统厂商/团体合作，采用静默更新来避免让公众知道这一问题。MacOS已经于12月更新过一次，在“一定程度上”避免了这个设计缺陷被利用，而微软旗下的Windows已经在11月和12月像内测用户推送过，今日将开始向所有用户推送。Linux kernel也已经在4.11着手修复了这一问题，但是即使因为Linux中关于虚拟内存系统的代码注释被缩减，才被人们关注而猜测是为了隐藏漏洞的详细信息。目前采用的修复方法只可以被称作治标不治本，通过KASLR/KPTI技术在系统层面上隔绝/限制内存的行为来弥补这一原本应该是CPU该做的事情。
在phoronix的测试中，这一补丁将使得CPU的性能下降5%-30%，其中IO性能受到的影响最大，几乎下降了50%，所幸的是CPU的游戏性能似乎没有明显下降，但是由于是在Linux系统上测试的游戏性能，所以在Windows平台上的实际表现如何还有待官方测试。
此外，采用了PCID技术的CPU可以一定程度上的减少此补丁导致的性能下降，按照目前多个用户反馈，Windows下大概可以将性能的下降控制在10%左右。据悉，MacOS已经在12月份对其进行 “一部分”更新。
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后期Intel曾发布说明，直指AMD和arm的CPU也存在同样的bug，但是AMD和arm随即便否认了Intel的说法。

按照目前公布出来的信息来看，涉及此次设计缺陷的总共有三个问题。Bounds Check Bypass和Branch Target Injection被称为Spectre，来源于CPU在乱序执行时出现的可能的问题。在一定程度上来说，Spectre并不算上一个完整意义上的bug，更多的是乱序执行所带来的不良影响，而Rogue Data Cache Load才是真正导致Intel的CPU出现bug的关键。由于AMD在设计之初便直接采用了硬件阻断的方法，跨权内存会被实时阻断以避免这一问题，所以AMD一直反对任何厂商/团体在运行了AMD CPU的系统上打上这个补丁；而arm虽然有这类问题，但是由于arm采用了双页表的内存方法，并不能完成攻击。

从实际的情况来看，可能是Intel的公关已经开始行动了的原因，Intel目前尽量让此次事件平息，并拉AMD和arm下水，而并非在解决这个问题。尤其是从linus的邮件中看到，intel根本没有打算在下一代的CPU中修复这个问题。