從“棱鏡門”之后，我們總是在強調信息的安全，但是安全問題始終揮之不去，甚至于現在我們所強調的芯片安全功能也不再那么靠譜。

安全到底離我們有多遠。

英特爾芯片安全缺陷凸顯

北京時間2017年11月22日，根據《財富》雜志的報道，英特爾本周承認，該公司最近數年售出的PC芯片幾乎全部存在多個嚴重的軟件安全缺陷。

據了解，這些安全漏洞主要存在于英特爾CPU上的“管理引擎”功能，例如其全新第八代酷睿處理器系列。

這些漏洞包括允許黑客加載并運行未授權的程序，造成系統崩潰，或者是模擬系統安全核查。最大的問題在于，這些漏洞存在于英特爾最近出售的幾乎每一款主流芯片，包括2015年推出的第六代酷睿芯片和去年推出的第七代酷睿芯片。

盡管英特爾芯片的設計用途是幫助用戶運行軟件程序，但這些芯片也內置了一些軟件，以提供某些功能。英特爾芯片管理引擎能夠提供安全功能并幫助電腦啟動，但它也運行著一款名為Minix的舊操作系統。研究人員就是利用這款軟件，才發現了能夠欺騙英特爾芯片運行惡意代碼的方法。

從目前的情況來看，英特爾芯片所顯示的問題主要是基于軟件方面的，也是因為軟件安全的問題才造成了芯片的安全問題。

但是，軟件是由人來設計的，總會存在一定的缺陷，軟件的缺陷可以通過不斷的修補來彌補，但是這只是芯片安全的一個方面。

硬幣的另一面——硬件安全

芯片安全就如同一枚硬幣，硬幣的一面是軟件安全，而另一面則是硬件安全。

軟件安全是由于人的疏失才造成的，可以通過軟件的不斷升級來補救，就如果英特爾的芯片安全缺陷問題一樣，只要英特爾能夠與廠商通力合作，解決這一問題只是時間問題而已。

但是硬件問題則很難在后天補救。

尤其是在物聯網應用飛速發展的今天，由于物聯網涉及到人們生活的方方面面，獲取海量的涉及隱私的相關信息，如何確保物聯網信息的安全問題，就必須要從軟件和硬件兩個方面同時做起。

但是，往往存在著許多客觀因素制約著硬件安全的改進。

這就如果家庭的防盜功能一樣，很多人都知道家庭安全的重要性，但是無論是在安裝家里用的傳統的門鎖，還是采用指紋鎖，防盜器，攝像頭等等問題上，總是會囿于成本等多方面因素而最終選擇放棄，因為對于消費者來說，在選擇購買防盜設備的同時，就是在無形之中增加花費，而對于那些未曾遇見的盜竊，總是存在著僥幸心理，認為還由很遠。

芯片安全也是一樣的道理。

盡管芯片廠商想方設法的提供多種不同的芯片硬件安全防護手段，但是很多客戶基于車根本的考量，都會在尚未遇到大量的安全問題之前，存在僥幸心理，對硬件安全問題甚至是刻意的視而不見。

當然，也有一些客戶也注重芯片的安全，但是也許是基于成本，也許是基于需求，會對硬件安全的選擇做出錯誤的評估，從而造成沒有選擇適合需求的芯片。

芯片安全與安全芯片

在很多廠商的嚴重，提到芯片安全的時候，首先想到的就是安全芯片這一概念。

從目前安全芯片的主要應用場景來看，比較熱門的應用主要是智能手機。

近年來，隨著智能手機的普及，移動支付功能的出現，各種惡意程序、個人信息的盜竊隨處可見，都在時時刻刻威脅著我們的安全。

在這種趨勢之下，誕生了eSE和inSE兩種完全不同的安全芯片。

其中，eSE是相對傳統的解決方案，其方法就是將安全芯片植入手機，通過手機硬件芯片層面的隔離防護來保護手機的安全，但從硬件層面而言，這種分離的芯片方案更容易被破解。

而inSE這一概念，主要由華為提出，就是將安全芯片集成到處理器當中，從而提高防備來自物理層面的攻擊，以提供更高的安全性。

以華為和榮耀的手機來看，今年旗艦榮耀V9，榮耀8，榮耀7，榮耀V8，千元旗艦暢玩6X，榮耀magic，榮耀8青春版等，都是有加密芯片模塊。而這些加密芯片模塊都在華為自研的芯片里面。

這樣真的足夠嗎？

芯片安全問題，真的能夠僅僅通過一個簡單的安全芯片就解決了嗎？

顯然不是。

正如之前所說，芯片的安全需要廠商針對不同的應用提出不同安全等級的解決方案，畢竟不是所有的芯片都需要國防等級的安全芯片，家中使用的聯網設備使用如此高等級的安全芯片豈不是大材小用？而且也不是一般消費者和廠商所能夠接受的。

那么要解決這一問題就需要明白芯片安全問題的解決邏輯，主要分為以下幾點：

首先，明白攻擊者的目標是什么。一般來說，芯片中的數據通常被作為攻擊者的主要目標。

一方面，在一些諸如智能手機之類的典型應用當中，個人信息、密鑰等安全信息必須能夠以免遭非法訪問的方式進行存儲，這些信息對于攻擊者來說都是有價值的重要信息。另一方面，控制芯片中的信息也會被作為攻擊者的主要目標，以無人駕駛為例，其產生的控制信息就可能是攻擊者的主要目標，通過控制和修改控制信息，攻擊者不僅僅能夠獲取信息，甚至是能夠在無形中威脅乘客的安全。

因此，基于以上兩方面的要素，芯片保護的方式可以針對存儲器、CPU、總線、物理攻擊、信道攻擊等等不同的攻擊方式。

例如，針對CPU保護可以采取全面數據路徑保護的方式，針對信道保護可以采用協處理器以及內部加密的方式。

具體采用何種方式，需要針對不同的應用，分析關鍵信息所在，才能采取適當的保護措施。

來自廠商的威脅

然而事情遠遠不是如此簡單，來自攻擊者的威脅也不僅僅只是芯片安全的全部。

我們還應當時刻地方芯片本身存在的后門。

“后門”這個詞很多人都不陌生。

實際上，很多被稱為后門的問題往往是芯片設計上的瑕疵。

要知道，一個芯片由幾百萬個甚至幾億個晶體管構成，每個晶體管的功能和用途對于使用者來說不僅很難明晰了解，而且也不易一一檢測查實。如果晶體管上存在“后門”，且使用者不易察覺，那么使用者信息安全受到的威脅顯而易見。

與操作系統不同，芯片的后門從實施層面來看是非常簡單的，且危害巨大。可以說，通過芯片后門能夠獲取使用者的所有操作、信息。

訪問后門能夠授權遠程訪問設備硬件。允許后門訪問的被操縱的代碼駐留在固件區域內。但是，在芯片中放置后門已經成為一門科學，而且充滿了爭議。

究其原因在于，低成本的制造過程為錯誤的后門打開了風險敞口。現在全世界有數百家低成本的代工廠，很多工廠的所有權都不是很清晰。這就在整個行業內帶起了一種需求，即花錢對從這些代工廠生產出來的芯片進行去層，將其網絡表和原有設計的網絡表進行比對。

芯片后門才是最大的問題

芯片被譽為國家的”工業糧食“，世界各國都紛紛將芯片作為國家重點戰略來抓。

雖然近年來，中國開始在芯片方面投入了大量的人力物力，也取得了不錯的成績，但是中國作為全球最大的芯片消費大國，很多芯片還是要以來國外進口，對于國產化來說，僅僅只能實現很少的自給程度。

這也就意味著我國電子產品，包括計算機、家電、手機等在內的制造處于國外的控制之下，很難再打破業已形成的壟斷，國內工業一旦用上“外國芯”將會形成長期依賴，在計算機、互聯網以及物聯網等方面繼續落后。

一個長期無”芯“的國家，只能被動地選擇全球產業鏈的下層位置，去被動的忍受芯片安全、芯片后門的痛苦。

總結

英特爾PC芯片的安全缺陷一經爆出，我們瞬間覺得身邊的每一臺電腦都有可能遭受黑客的攻擊，即便只是軟件層面的缺陷，也值得我們去思考，更不用說那些難以明說，卻又深深的刻在骨子里的硬件方面的威脅。

而要真正的重視并解決芯片的安全問題，就必須要明白以下幾點：

第一，提高對于芯片安全的認知程度，對安全缺陷的威脅要有深刻的認識，才能防患于未然。

第二，雖然軟件是基于人工設計，而存在軟件中的安全漏洞一般又很難發現，但是不可輕易忽視，要與發現時及時補救。

第三，從硬件方面的芯片安全來說，其重要性要高于軟件安全，也是最難以后天彌補的。無論是使用者還是廠商都應當明白芯片硬件安全的重要性，更應當針對不同的應用采取不同的解決方法，提供具有針對性的解決方案，尤其是在物聯網時代來臨的今天。

最后，對于中國來說，如果在芯片領域不具有自主知識產權的核心技術，那么信息安全就如同沒有地基的空中樓閣，后門問題就難以杜絕。

而這，才是隱藏在芯片安全背后的真正黑洞！