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【皇城国际】从指令集、微结构、代工生产方面分析隐藏在CPU背后的风险

皇城国际棋牌:近日,中国计算机联合会(CCF)于2016年在太原晋祠饭店举办了第二届自律保安行业生态创意发展论坛。中国工程院院士倪光南、国家信息安全标准化技术委员会副主任、工信部软件与集成电路推广中心软件司副司长魏、自律性安全行业专家学者和企业代表出席论坛。

在论坛上,与会者就什么是自律高效、如何发展自律高效核心技术等议题展开了辩论。虽然国内对于自律高效的标准还没有统一的看法,但是很多vest CPU公司都否认自己的产品符合自律高效的标准。但是,这些导致CPU不存在安全隐患的因素,真的摆在我们面前。

让它的集合是一个编码子集。是一套用一些代码来传达读写等操作符,命令计算机做各种操作的命令标准。指令集可分为简单指令CISC、精简指令RISC和超长指令集VLIW。CISC的典型代表是X86,RISC的典型代表是ARM、MIPS、Power。

指令集隐藏的安全隐患CISC和RISC在竞争过程中相互借鉴,取长补短。在解码阶段构造CISC指令集并转换成类似RISC的指令,后端流水线转换成类似RISC的形式。随着技术的发展,RISC指令集已经超过几百甚至上千个,它们在指令集上有着相同的目标。超长指令集的典型代表是英特尔的Intel。

因为VLIW与CISC和RISC软件生态不兼容,所以很长一段时间以来VLIW都很少见。网上有些文章把指令集当做白技术,以中国的ic设计公司大多使用国外的指令集为由丑化国内IC设计公司的技术水平,但这句话很明确。

技术上,新定义的指令集的可玩性接近于零,美国曾经禁止单独的指令集申请人作为专利。真正有价值的是围绕指令集构建的软件生态和指令集的发展权。就像华为HiSilicon卖ARM指令集许可证一样,其本质是需要ARM兼容的软件生态,而不是指令集的技术含量有多低。

ARM需要把ARM阵营的IC设计公司变成自己的信使,正是因为不允许其他公司改变指令集,控制了ARM指令集的开发权。虽然指令集意味着它是代码的子集,但并不意味着没有狡猾的国产单元。测试后发现X86指令集没有未公开的指令,包括加解密和浮点运算符在内有20多条。

其中有三条指令可以导致机器在用户模式下死机或重启,需要突破各种软件保护措施,但防水软件感觉不到;只有通过映射一个常见的应用程序,系统才能关闭。英特尔可以通过使用这些未发布的指令轻松抛弃用户。虽然英特尔在和平时期可能不会这么做,但英特尔显然很享受白白抛弃用户的能力。隐藏在微观结构中的安全风险微观结构也称为CPU核心,它在很大程度上要求CPU的性能、功耗、安全性等因素。

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我们日常使用的双核、四核和八核CPU芯片仅在一个硅片上构建2、4和8个微结构(CPU核心)模块网络。开发一个优秀的微结构有多难?我们可以从一个不可替代的角度来分析。目前国内虽然有大量的IC设计公司,但是没有能力开发高性能微结构的CPU公司很少。

国内CPU公司大多采用出售国外CPU核许可证的方式开发所谓的国产CPU。具体来说,华为海思、展讯、全志、锐信威、鑫岸线等公司已经销售了上亿的手机和平板芯片,但是已经商业化的产品,没有一个CPU核心是自主开发的,都是销售ARM CPU核心许可证的。 所以因为ARM设计的微结构都是出售的,所以基于ARM结构的国产芯片的性能、功耗、安全性都是ARM所要求的。

中国ARM阵营的IC设计公司显然在性能、功耗、安全性等方面没有话语权,这意味着这些ARM微结构被组合成双核、四核或八核芯片,在后端设计上,在ARM剩余验证的范围内,主频被设置得更低或更低。虽然作者没有具体证据证明ARM出售的CPU内核是否没有后门,但经过国内单位测试,X86芯片显然不存在功能不明的冗余模块。这些模块不是一般意义上的调试模块,而是由特定的CPU芯片插槽控制,可以读取CPU内部状态寄存器,读取登录存储区,转录特定微码段,继续执行某个处置流程,废黜CPU。另外已经指出,因为需要获取源代码,ARM芯片是安全高效的,这种众说纷纭只是一点点明了。

首先,熟悉IC设计的开发者应该都知道,当一家IP设计公司从第三方获得自己设计的IP时,即使是由一个对外开放的软核授权,也会做所有的代码格式化和修改,但是会打包很多模块,有的可以配备,有的可以修改,而且大部分模块内部是不可能进行随机修改的。其次,即使拿到了源代码,也不存在看不懂的问题。

虽然对于R&D单位来说,在自己的代码中设置后门的员工可能会在代码审查的过程中被发现,但是如果没有设计文件、检查环境等技术支持,第三方很难找到设计单位铺设的后门。而且设计单元可以对源代码的变量进行置乱,所有的变量都用随机的字母和数字代替。在这种情况下,第三方几乎不可能在密码源代码中设置后门。

所以国内ARM阵营的IC设计公司都需要背大量的源代码,但是每家都不一样。ARM有多希望你理解。。

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