1月4日，国外安全研究机构公布了两大CPU漏洞：Meltdown（熔断）和Spectre（幽灵）
这两个漏洞不仅在技术层面引发了广泛的讨论，更在实际应用中带来了深远的影响
作为Linux系统用户，我们有必要深入了解这两个漏洞的背景、原理、影响以及应对措施
漏洞背景与影响 Meltdown和Spectre的公布引起了全球范围内的广泛关注
利用Meltdown漏洞，低权限用户可以访问内核的内容，获取本地操作系统底层的信息
这意味着，攻击者可以绕过操作系统的安全机制，直接读取系统内核中的敏感数据
而Spectre漏洞则更为复杂和广泛，当用户通过浏览器访问包含Spectre恶意利用程序的网站时，用户的账号、密码、邮箱等个人隐私信息可能会被泄漏
在云服务场景中，Spectre甚至可以突破用户间的隔离，窃取其他用户的数据
这两个漏洞的影响范围极其广泛
Meltdown漏洞影响几乎所有的Intel CPU和部分ARM CPU，而Spectre则影响所有的Intel CPU、AMD CPU以及主流的ARM CPU
从个人电脑、服务器、云计算机服务器到移动端的智能手机，都受到了这两组硬件漏洞的影响
这意味着，无论是家用电脑用户、企业用户还是云服务提供商，都面临着巨大的安全风险
漏洞原理与技术解析 这两个漏洞的产生，源于芯片厂商为了提高CPU性能而引入的新特性：乱序执行（Out-of-Order Execution）和预测执行（Speculative Prediction）
现代CPU为了提高处理性能，会采用乱序执行和预测执行机制
乱序执行使CPU不严格按照指令的顺序串行执行，而是根据相关性对指令进行分组并行执行，最后汇总处理各组指令执行的结果
预测执行则是CPU根据当前掌握的信息预测某个条件判断的结果，然后选择对应的分支提前执行
然而，这两种机制在遇到异常或发现分支预测错误时，会丢弃之前执行的结果，将CPU状态恢复到乱序执行或预测执行前的正确状态，然后选择正确的指令继续执行
问题在于，CPU在恢复状态时并不会恢复CPU缓存的内容
这一设计上的缺陷，正是Meltdown和Spectre漏洞利用的关键所在
Meltdown漏洞利用计算机系统乱序执行的方式，结合旁信道攻击原理推测出内核地址内容
旁信道攻击是一种基于对加密算法运行时的物理实现特征分析，主要利用加密电子设备在运行过程中的时间消耗、功率消耗或电磁辐射等旁信道信息对加密设备进行攻击，从而获取密钥等保密信息的攻击方式
在Meltdown漏洞的利用过程中，攻击者通过缓存侧信道攻击，可以知道哪一个数组元素被访问过，也即对应的内存页存放在CPU Cache中，从而推测出内核地址的内容
Spectre漏洞的利用原理与Meltdown类似，但更为复杂
Spectre利用的是CPU预测执行的方式，结合旁信道攻击推测出内核地址
