1月4日，國外安全研究機構公布了兩大CPU漏洞：Meltdown（熔斷）和Spectre（幽靈）
這兩個漏洞不僅在技術層面引發了廣泛的討論，更在實際應用中帶來了深遠的影響
作為Linux系統用戶，我們有必要深入了解這兩個漏洞的背景、原理、影響以及應對措施
漏洞背景與影響 Meltdown和Spectre的公布引起了全球范圍內的廣泛關注
利用Meltdown漏洞，低權限用戶可以訪問內核的內容，獲取本地操作系統底層的信息
這意味著，攻擊者可以繞過操作系統的安全機制，直接讀取系統內核中的敏感數據
而Spectre漏洞則更為復雜和廣泛，當用戶通過瀏覽器訪問包含Spectre惡意利用程序的網站時，用戶的賬號、密碼、郵箱等個人隱私信息可能會被泄漏
在云服務場景中，Spectre甚至可以突破用戶間的隔離，竊取其他用戶的數據
這兩個漏洞的影響范圍極其廣泛
Meltdown漏洞影響幾乎所有的Intel CPU和部分ARM CPU，而Spectre則影響所有的Intel CPU、AMD CPU以及主流的ARM CPU
從個人電腦、服務器、云計算機服務器到移動端的智能手機，都受到了這兩組硬件漏洞的影響
這意味著，無論是家用電腦用戶、企業用戶還是云服務提供商，都面臨著巨大的安全風險
漏洞原理與技術解析 這兩個漏洞的產生，源于芯片廠商為了提高CPU性能而引入的新特性：亂序執行（Out-of-Order Execution）和預測執行（Speculative Prediction）
現代CPU為了提高處理性能，會采用亂序執行和預測執行機制
亂序執行使CPU不嚴格按照指令的順序串行執行，而是根據相關性對指令進行分組并行執行，最后匯總處理各組指令執行的結果
預測執行則是CPU根據當前掌握的信息預測某個條件判斷的結果，然后選擇對應的分支提前執行
然而，這兩種機制在遇到異常或發現分支預測錯誤時，會丟棄之前執行的結果，將CPU狀態恢復到亂序執行或預測執行前的正確狀態，然后選擇正確的指令繼續執行
問題在于，CPU在恢復狀態時并不會恢復CPU緩存的內容
這一設計上的缺陷，正是Meltdown和Spectre漏洞利用的關鍵所在
Meltdown漏洞利用計算機系統亂序執行的方式，結合旁信道攻擊原理推測出內核地址內容
旁信道攻擊是一種基于對加密算法運行時的物理實現特征分析，主要利用加密電子設備在運行過程中的時間消耗、功率消耗或電磁輻射等旁信道信息對加密設備進行攻擊，從而獲取密鑰等保密信息的攻擊方式
在Meltdown漏洞的利用過程中，攻擊者通過緩存側信道攻擊，可以知道哪一個數組元素被訪問過，也即對應的內存頁存放在CPU Cache中，從而推測出內核地址的內容
Spectre漏洞的利用原理與Meltdown類似，但更為復雜
Spectre利用的是CPU預測執行的方式，結合旁信道攻擊推測出內核地址
