蘋果公司CEO蒂姆·庫克(Tim Cook) 2月17日表示,將對美國法院做出的“要求蘋果配合警方解鎖槍擊案兇手使用的iPhone手機”的裁決提出上訴,稱此舉將威脅iPhone用戶的信息安全。
谷歌CEO桑達-皮查伊(Sundar Pichai)隨后在其推特(twitter)發言聲援庫克,“在符合法律規定的情況下,我們會允許執法部門訪問用戶數據。”皮查伊說,“但這與在產品中留后門完全是兩碼事。強迫商業公司在產品中留后門會危及用戶隱私。”
沉默的局中人
斯諾登事件以后,公眾才了解到美國政府通過棱鏡計劃在監控幾乎所有人的通信數據:從德國總理到普通人。此次扮演挑戰角色的蘋果與谷歌,其實早就與美國國家安全局在監控個人通信項目上進行了合作。
谷歌2009年加入棱鏡計劃
蘋果2012年加入棱鏡計劃
不過,不論此次蘋果與美國聯邦調查局的斗法,還是曾引起軒然大波的棱鏡計劃,輿論所關心的始終是應用層級(application level,斯諾登爆料的文檔中,參與棱鏡計劃的公司涵蓋了從微軟、谷歌、雅虎到蘋果等軟硬件與互聯網公司)的監控,實際上還有一種更可怕的監控并未受到輿論的重視,那就是芯片層級的監控。
李力游在紫潭安全手機發布會發言
“在芯片上開后門太容易了,只要你不拔電池,你的所有信息、操作能被看到。” 在紫潭安全手機發布會上,展訊CEO李力游向媒體介紹了通信安全中芯片的重要地位,李力游曾在多個公開場合呼吁重視芯片安全問題,他表示,與操作系統后門不同,芯片是在硬件層面上開后門,不依賴于某一操作系統,實現起來也非常簡單。只有從芯片層級提供安全保證,用戶才能得到真正的信息安全與隱私保護。
無論是有線通信網絡還是無線通信網絡,其構建核心基礎都是各種數字邏輯芯片,棱鏡計劃中并未暴露出來的英特爾、高通、博通、AMD等公司這次也沒有站出來發言。
實際上更可怕的是這些沉默者,若這些公司在產品中加入后門,個人信息安全被監控的狀況可能比我們知道的還要可怕,類似美劇《疑犯追蹤》中的監控每個人日常生活的復雜系統(The Machine)未必完全是科幻。
英特爾是美國國家安全局的合作伙伴,但斯諾登泄出的文檔并未提及英特爾。
如何在芯片上開后門
筆者不單在網上搜集相關資料,還特意向行業內多位數字IC設計專家請教,印證了李力游的說法:即在芯片上開后門非常簡單。公開資料顯示曾經有多家公司涉嫌在芯片上預留后門。
(外媒報道英特爾 Core vPro設置后門)
在芯片上開后門最常見做法是通過固件(firmware)來收集用戶的所有信息。因為整個應用系統的存儲器(包括處理器內部存儲器及處理器外部存儲器)對于固件都是可見的,所以開啟后門的固件將定期把數據信息以原始數據封包(data package)的形式發送出去。
固件通過檢測特定的數據封包,來決定開啟和關閉后門模式。以手機芯片為例,監控者只要在用戶開機時發送開啟后門命令封包,手機接收到這個命令封包后就開始定期將用戶數據發送給監控者,監控方還可以通過更新固件的方式來任意修改后門。這一切行為都與操作系統無關,一般用戶很難察覺。
若芯片后門邏輯設計中加入關機檢測,當用戶關閉手機以后,計時到一定時間(關機以后手機系統的實時時鐘部分一般不會關閉)即可自動喚醒,可以在關閉屏幕的情況下把用戶數據發送出去。這就是李力游所說的那種狀況:智能手機輕薄化以后,電池做成不能自由插拔的方式,如果手機芯片中加入后門,那么用戶想逃都沒法逃。
最關鍵的是,這個后門邏輯在設計上還非常簡單,所增加的數字邏輯對開發周期與芯片面積(die size,直接影響芯片成本的因素,芯片面積越大,芯片成本越高)的影響微乎其微,所以成本不會成為商業公司增加后門的障礙,即使是價格最為敏感的消費類芯片也毫無壓力。
比手機芯片后門更可怕的是數據中心服務器芯片后門
雖然芯片中加入后門比較容易,但我們也不用過于害怕,并不是所有芯片都會加入后門,芯片廠商的下游系統廠商此時會幫忙把關。因為任由芯片廠商加入后門,不但用戶信息不安全,這些系統廠商的信息安全也會受到威脅,所以系統廠商對于復雜數字芯片往往會要求供應商簽署協議,保證不在芯片中加入后門。
英特爾的AMT(主動管理技術)極容易植入后門
不過即便簽了不植入后門協議書,并不表示芯片廠商就不敢偷偷加后門。據外媒報道,英特爾用于個人電腦的Core vPro芯片中秘密內置了3G功能,知道此功能人員能夠在用戶不知情的情況下,遠程監控用戶的信息。
更為夸張的是Microsemi,其賣給美國軍方的芯片ProASIC3被英國劍橋大學博士生Sergei Skorobogatov查出存在后門。對于Skorobogatov 提出的ProASIC3存在后門的指控,Microsemi既未承認,亦未否認,不過Microsemi不承認自己故意加上后門。
(Core vPro內置了3G功能)
手機被竊聽了至少還有拔電池或者罩在金屬杯里面兩個大招來阻止,二十四小時不間斷工作的數據中心不僅不能斷電,而且匯集了幾乎所有聯網用戶的數據信息,是用來大規模監控個人行為的不二之選。
(美國國安局在數據中心層面對用戶的個人信息數據進行監控)
事實上,根據斯諾登泄露的文檔顯示,美國國安局正是與微軟、谷歌、雅虎、Facebook、蘋果等公司合作,直接在數據中心這一層面上對美國用戶進行個人通信監控。
(x86服務器路線圖,數據源自Linley Group)
對于美國以外的用戶,例如德國或者中日韓,如果用戶接入的并非美國公司數據中心,那么通過在芯片層級植入后門來進行監控是合理推斷。
(以太網交換機路線圖,數據源于Linley Group)
更要命的是,相比數據中心芯片(服務器處理器芯片、以太網控制器芯片與以太網交換機芯片),中國現在至少還有幾家公司(海思、展訊、聯芯)能自己設計生產手機芯片。數據中心服務器處理器芯片百分之百靠進口,以太網控制器與交換機芯片也好不了多少。即便中國互聯網廠商與芯片供應商簽署了不植入后門協議,也是一紙空文,因為沒有第二供應商可換。所以是否在服務器處理器芯片內設置了后門,英特爾不說,其他人很難知道。
ARM服務器與英特爾服務器,根本不是性能之爭
今年以來,英特爾與高通之間的服務器之爭引人注目。高通前腳與貴州政府合作成立合資公司共同開發服務器芯片,英特爾后腳就與瀾起及清華大學簽署戰略合作協議,瞄準的方向也是服務器。英特爾與ARM的服務器之爭,已經把戰場擴展到了中國。
高通與英特爾之所以肯開始把部分處理器IC研發設計搬到中國來(高通在上海的研發中心有負責wifi、藍牙的IC設計人員,但這部分人員是通過收購Atheros而獲得,英特爾中國研發中心無非移動處理器IC設計人員),主要出發點無外乎這三點:首先,爭相布局飛速發展的中國數據中心市場;其次,借東風,通過成為“本土”公司享受中國半導體產業政策紅利,避免成為政策打擊對象;最后,通過合資公司這種形式,壓制潛在的中國競爭對手崛起。
英特爾在數據中心芯片市場處于超級壟斷地位(注:MSS是細分市場份額Market Segment Share的縮寫)
自從IBM的Power處理器式微之后,在服務器領域英特爾的統治地位越來越強。隨著個人電腦市場疲軟,英特爾更是不斷加大在數據中心業務上的投入,在數據中心市場,英特爾的壟斷優勢早有超越個人電腦市場的趨勢。因此業界亟需出現一個英特爾的挑戰者,以破除英特爾在服務器領域過于強勢的壟斷地位,所以ARM核心的服務器芯片應運而生。
英特爾與高通先后與國內公司合資開發處理器的新聞出來以后,有國內媒體將雙方服務器芯片的性能做了一番總結對比,然后得出的結論是英特爾“無需肝顫”,其市場別人依然無法撼動。這家媒體的數據總結對比很用心,但是方向完全錯了,ARM服務器與英特爾服務器之爭根本不是性能之爭。
掀開英特爾鐵幕不只是ARM的期望
相比高通在移動芯片市場被訴壟斷,英特爾在服務器領域的壟斷程度更為驚人。不過現在IBM茍延殘喘,ARM尚十分弱小,加上英特爾有威脅客戶的黑歷史(AMD曾起訴英特爾威脅AMD的客戶:如果客戶用AMD的產品,英特爾就會停止供貨),沒有互聯網公司敢像手機公司起訴高通一樣,站出來起訴英特爾壟斷。
(AMD前CEO Ruiz曾發公開信指責英特爾不正當競爭)
雖然英特爾的客戶或怕斷貨威脅不敢發聲,但打破英特爾服務器的壟斷地位,卻是人心所向。對于互聯網企業,既可以保證供應鏈安全,又能夠因供應商充分競爭而降低建設維護數據中心的成本;對于其他IC公司,這個高速增長的市場存在巨大的商機,尤其是中國IC廠商,切入ARM服務器市場是非常值得的嘗試;對于美國以外的政府,特別是中國政府,是信息安全的保障,是實現自主可控的基礎。(某媒體認為不是高通,是“中國特色的市場格局與‘自主可控’的政府意志”嚇到英特爾了,倒也不能說他錯。但英特爾與瀾起及清華合作,更多是出于主動而不是被動,主要理由即前面提到的三點。另外,一個國家在數據中心芯片層面提倡自主可控不是什么丟人的事情,畢竟不是公共廁所,什么人都可以想來就來,想走就走)
一句話,唯有在服務器市場肢解英特爾的份額,引入更多的玩家,才可能掀開監控鐵幕的一角,才可能實現相對透明的信息安全規范,才可能打破美國一家說了算的信息安全霸權,實現在信息安全領域的多元化格局。
ARM服務器路線圖,希望以后有中國玩家加入,數據源于Linley Group
對于我們每一個普通人,至少也可以知道自己有沒有被芯片廠商加上后門。ARM服務器市場初期不會形成壟斷玩家,預計高通之后會有多家殺入,有競爭才有競爭對手之間的相互爆料。
當然,我們可能依然無法逃脫被監控的命運,但如皮查伊所言,在是否監控用戶問題上,需要有“公開深入的討論”。就像現在互聯網公司收集用戶的使用習慣,雖然我們無法抗拒,至少互聯網公司告訴了我們每個人:它在收集我們的使用習慣。
從端到云與從云到端,總有一天Inside會不再需要Intel
只靠人心向背與期望無法攻破英特爾這樣的帝國,那么在性能比拼中占不到絲毫便宜的ARM服務器,靠什么來揭開英特爾鐵幕呢?
以IBM Power處理器為代表的RISC處理器市場份額曾經領先英特爾
IBM的Power處理器與英特爾服務器芯片曾是一時瑜亮,最終英特爾擊潰了對手,逼迫IBM將Power處理器開源,但IBM這樣做時已經晚了。競爭對手都已經殺入家門口,IBM這個守財奴才想起把財產散給鄰居,說“大家一起來幫我御敵”,這時候哪個有頭有臉的愿意站出來?(不得已,IBM最后找了一個初創公司中晟宏芯,最近中晟宏芯爆出欠薪丑聞。)
不像Power處理器臨時抱佛腳,ARM的模式天生就能聚攏資源,是一個有極強生長力的商業模式。移動通信市場為ARM培養了目前IC領域最完善的生態圈:數量眾多的合作伙伴、成熟互利的商業模式以及海量的開發人員。
雖然服務器開發與手機等移動設備開發區別很大,但整個ARM架構相通之處更多,加上天文數字的ARM移動設備助力,ARM正在沿著一條從端到云的清晰路線前進。雖然ARM服務器現在還很弱小,但是當數量足夠多的終端與數據處理子節點(例如PC或者家庭交換機)采用ARM架構方案以后,ARM處理器在服務器領域的路會越拓越寬。只要ARM服務器沒有致命的bug,性能平庸并不會成為ARM服務器推廣的主要障礙。
英特爾數據中心業務(DCG)占營收比例逐年提高
在移動設備市場屢遭敗績的英特爾則針鋒相對,走的是從云到端的路線。繼續加大數據中心投入,牢牢把控數據中心及數據處理子節點,從上到下滲透到終端。
現階段從端到云或者從云到端無優劣之分,英特爾與ARM都是從自己的優勢資源出發制定戰略。英特爾的問題在于習慣了追求壟斷利潤,更喜歡吃獨食,而不適應現在以ARM為代表的“共享”經濟模式。寧肯授人以魚,不愿意授人以漁,以平板市場為例,花錢補貼客戶花到自己也快撐不住了,都不愿意將X86技術授權,來帶動整個X86平板生態。
外媒報道英特爾通過補貼客戶來獲取平板芯片市場份額
看起來堅不可摧的英特爾帝國,實際上已經嗅到了風險,并在尋求變化,可惜其吃獨食的商業模式就是英特爾自己的掘墓人。英特爾的工藝依然出色,技術依然領先,資本依然雄厚,但不太可能主動變更自己的基本商業模式,改變自己對整個生態鏈居高臨下的看法,只有淪落到IBM Power處理器同樣下場時,英特爾或才肯改變。
這一天會到來嗎?當然會,IBM已經不做機器了,終有一天,Inside會不再需要Intel。