MIT 曝光 M1 不可修復的漏洞，網友：時間挺巧，是時候換 M2 了

2022年10月17日13:38:07 熱門 1758

整理 | 蘇宓

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

一直以來，提及蘋果的產品，無論是操作系統，還是芯片等硬件，其安全性上都會讓人放心一些。當然，這也只是相對而言。

日前，來自麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（簡稱 MIT CSAIL）發佈了一份最新的研究報告，研究人員稱已經找到了一種方法來擊敗蘋果 M1 SoC 上所謂的「最後一道安全線」。

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漏洞無法修復

事實上，蘋果 M1 自 2020 年發佈以來，一直廣受業界好評，其不僅幫助 Mac 達到了新的性能高度，更是開啟了蘋果掌控自己軟硬件生態的新篇章。

然而，隨着 M1 芯片中內置了一個新漏洞的消息發酵，立即引起了不少安全專家的關注。

據 IEEE Spectrum 報道，此漏洞存在於 M1 芯片硬件層安全機制 PAC（pointer authentication codes）中，且達到無法修復的級別。

MIT CSAIL 計劃在 6 月 18 日舉行的國際計算機體系結構研討會上提交一種攻擊模式，其是由本科畢業於浙江大學、現任麻省理工學院電氣工程和計算機科學系的助理教授、計算機科學與人工智能實驗室的成員 MENGJIA YAN 領導的研究人員推出。

這種新的攻擊模式叫做 PACMAN，可以繞過 Apple M1 CPU 上的指針身份驗證（PAC），最終導致計算機操作系統的核心變得脆弱。指針身份驗證是一項安全功能，它將加密簽名添加到指針中，可幫助保護 CPU 免受已獲得內存訪問權限的攻擊者的攻擊。

IEEE Spectrum 表示，由於 PAC 可能會陸續整合到由 64 位 Arm 架構構建的未來處理器中，因此，這種漏洞可能會變得更加普遍。

具體實現原理

具體來看，MIT CSAIL 的研究人員發現，通過 PACMAN 可以允許攻擊者使用 Apple M1 CPU 物理訪問 Mac，以訪問底層文件系統。

來源：https://pacmanattack.com/

當然，想要通過 PACMAN 這種新型方式來實現攻擊，也是有前提條件的。

首先，攻擊者需要找到一個影響 Mac 上軟件的內存 Bug，該 Bug 可以讀取和寫入不同的內存地址。然後，該 Bug 利用 M1 硬件架構上的細節，能夠使得漏洞執行代碼，甚至接管操作系統的能力。

研究人員在驗證過程中表示，「我們先假設這個漏洞就在那裡，但我們把它變成了一個更嚴重的漏洞。」

PACMAN 是在將軟件攻擊的硬件緩解措施與微架構側信道混合在一起時產生的。主要手段就是使用 PACMAN 方式，其能夠利用預測執行泄露 PAC 驗證結果，且不會引發系統的任何崩潰。

至於是如何做到這一點的，研究人員稱，這涉及到了現代計算的核心。「幾十年來，計算機一直在使用所謂的推測執行來加速處理。在傳統的程序中，下一個指令應該遵循哪條指令，通常取決於上一個指令的結果（想想if/then）。現代 CPU 不會等待答案，而是會直接進行推測，做出有根據的猜測之後，開始沿着這些路線執行指令。如果 CPU 猜對了，這種推測執行能夠節省很多時鐘周期。如果猜錯了，那麼一切會重新開始，處理器沿着正確的指令順序再次開始。重要的是，錯誤計算的值永遠不會對軟件可見。沒有一個程序可以簡單地輸出推理執行的結果。」

然而，在過去幾年中，研究人員已經發現了可以利用推測執行來做一些事情的方法，比如從 CPU 中偷偷地拿出數據。這些被稱為側信道攻擊（side-channel attack），因為它們通過觀察間接信號（例如訪問數據所需的時間）來獲取數據。曾經席捲全球的 Spectre 和 Meltdown 便是側信道攻擊的代表。

MIT 研究人員想出了一種方法來欺騙 CPU 猜測指針身份驗證代碼，這樣就不會出現異常，操作系統也不會崩潰。當然，答案對軟件來說仍然是看不見的，其中涉及用數據填充特定的緩衝區，使用 timing 來揭示成功推測取代了哪個部分。