Gerg：Meltdown 和 Spectre 影响下的 Linux 内核状况_Linux中国

Gerg：Meltdown 和 Spectre 影响下的 Linux 内核状况

创始人

2024-03-01 21:45:43

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现在（LCTT 译注：本文发表于 1 月初），每个人都知道一件关乎电脑安全的“大事”发生了，真见鬼，等每日邮报报道的时候，你就知道什么是糟糕了…

不管怎样，除了告诉你这篇写的及其出色的披露该问题的 Zero 项目的论文之外，我不打算去跟进这个问题已经被报道出来的细节。他们应该现在就直接颁布 2018 年的 Pwnie 奖，干的太棒了。

如果你想了解我们如何在内核中解决这些问题的技术细节，你可以保持关注了不起的 lwn.net，他们会把这些细节写成文章。

此外，这有一条很好的关于这些公告的摘要，包括了各个厂商的公告。

至于这些涉及的公司是如何处理这些问题的，这可以说是如何不与 Linux 内核社区保持沟通的教科书般的例子。这件事涉及到的人和公司都知道发生了什么，我确定这件事最终会出现，但是目前我需要去关注的是如何修复这些涉及到的问题，然后不去点名指责，不管我有多么的想去这么做。

你现在能做什么

如果你的 Linux 系统正在运行一个正常的 Linux 发行版，那么升级你的内核。它们都应该已经更新了，然后在接下来的几个星期里保持更新。我们会统计大量在极端情况下出现的 bug ，这里涉及的测试很复杂，包括庞大的受影响的各种各样的系统和工作任务。如果你的 Linux 发行版没有升级内核，我强烈的建议你马上更换一个 Linux 发行版。

然而有很多的系统因为各种各样的原因（听说它们比起“传统”的企业发行版更多）不是在运行“正常的” Linux 发行版上。它们依靠长期支持版本（LTS）的内核升级，或者是正常的稳定内核升级，或者是内部的某人打造版本的内核。对于这部分人，这篇介绍了你能使用的上游内核中发生的混乱是怎么回事。

Meltdown – x86

现在，Linus 的内核树包含了我们当前所知的为 x86 架构解决 meltdown 漏洞的所有修复。开启 CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION 这个内核构建选项，然后进行重构和重启，所有的设备应该就安全了。

然而，Linus 的内核树当前处于 4.15-rc6 这个版本加上一些未完成的补丁。4.15-rc7 版本要明天才会推出，里面的一些补丁会解决一些问题。但是大部分的人不会在一个“正常”的环境里运行 -rc 内核。

因为这个原因，x86 内核开发者在页表隔离 page table isolation 代码的开发过程中做了一个非常好的工作，好到要反向移植到最新推出的稳定内核 4.14 的话，我们只需要做一些微不足道的工作。这意味着最新的 4.14 版本（本文发表时是 4.14.12 版本），就是你应该运行的版本。4.14.13 会在接下来的几天里推出，这个更新里有一些额外的修复补丁，这些补丁是一些运行 4.14.12 内核且有启动时间问题的系统所需要的（这是一个显而易见的问题，如果它不启动，就把这些补丁加入更新排队中）。

我个人要感谢 Andy Lutomirski、Thomas Gleixner、Ingo Molnar、 Borislav Petkov、 Dave Hansen、 Peter Zijlstra、 Josh Poimboeuf、 Juergen Gross 和 Linus Torvalds。他们开发出了这些修复补丁，并且为了让我能轻松地使稳定版本能够正常工作，还把这些补丁以一种形式融合到了上游分支里。没有这些工作，我甚至不敢想会发生什么。

对于老的长期支持内核（LTS），我主要依靠 Hugh Dickins、 Dave Hansen、 Jiri Kosina 和 Borislav Petkov 优秀的工作，来为 4.4 到 4.9 的稳定内核代码树分支带去相同的功能。我同样在追踪讨厌的 bug 和缺失的补丁方面从 Guenter Roeck、 Kees Cook、 Jamie Iles 以及其他很多人那里得到了极大的帮助。我要感谢 David Woodhouse、 Eduardo Valentin、 Laura Abbott 和 Rik van Riel 在反向移植和集成方面的帮助，他们的帮助在许多棘手的地方是必不可少的。

这些长期支持版本的内核同样有 CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION 这个内核构建选项，你应该开启它来获得全方面的保护。

从主线版本 4.14 和 4.15 的反向移植是非常不一样的，它们会出现不同的 bug，我们现在知道了一些在工作中遇见的 VDSO 问题。一些特殊的虚拟机安装的时候会报一些奇怪的错，但这是只是现在出现的少数情况，这种情况不应该阻止你进行升级。如果你在这些版本中遇到了问题，请让我们在稳定内核邮件列表中知道这件事。

如果你依赖于 4.4 和 4.9 或是现在的 4.14 以外的内核代码树分支，并且没有发行版支持你的话，你就太不幸了。比起你当前版本内核包含的上百个已知的漏洞和 bug，缺少补丁去解决 meltdown 问题算是一个小问题了。你现在最需要考虑的就是马上把你的系统升级到最新。

与此同时，臭骂那些强迫你运行一个已被废弃且不安全的内核版本的人，他们是那些需要知道这是完全不顾后果的行为的人中的一份子。

Meltdown – ARM64

现在 ARM64 为解决 Meltdown 问题而开发的补丁还没有并入 Linus 的代码树，一旦 4.15 在接下来的几周里成功发布，他们就准备阶段式地并入 4.16-rc1，因为这些补丁还没有在一个 Linus 发布的内核中，我不能把它们反向移植进一个稳定的内核版本里（额……我们有这个规矩是有原因的）

由于它们还没有在一个已发布的内核版本中，如果你的系统是用的 ARM64 的芯片（例如 Android ），我建议你选择 Android 公共内核代码树，现在，所有的 ARM64 补丁都并入 3.18、4.4 和 4.9 分支中。

我强烈建议你关注这些分支，看随着时间的过去，由于测试了已并入补丁的已发布的上游内核版本，会不会有更多的修复补丁被补充进来，特别是我不知道这些补丁会在什么时候加进稳定的长期支持内核版本里。

对于 4.4 到 4.9 的长期支持内核版本，这些补丁有很大概率永远不会并入它们，因为需要大量的先决补丁。而所有的这些先决补丁长期以来都一直在 Android 公共内核版本中测试和合并，所以我认为现在对于 ARM 系统来说，仅仅依赖这些内核分支而不是长期支持版本是一个更好的主意。

同样需要注意的是，我合并所有的长期支持内核版本的更新到这些分支后通常会在一天之内或者这个时间点左右进行发布，所以你无论如何都要关注这些分支，来确保你的 ARM 系统是最新且安全的。

Spectre

现在，事情变得“有趣”了……

再一次，如果你正在运行一个发行版的内核，一些内核融入了各种各样的声称能缓解目前大部分问题的补丁，你的内核可能就被包含在其中。如果你担心这一类的攻击的话，我建议你更新并测试看看。

对于上游来说，很好，现状就是仍然没有任何的上游代码树分支合并了这些类型的问题相关的修复补丁。有很多的邮件列表在讨论如何去解决这些问题的解决方案，大量的补丁在这些邮件列表中广为流传，但是它们尚处于开发前期，一些补丁系列甚至没有被构建或者应用到任何已知的代码树，这些补丁系列彼此之间相互冲突，这是常见的混乱。

这是由于 Spectre 问题是最近被内核开发者解决的。我们所有人都在 Meltdown 问题上工作，我们没有精确的 Spectre 问题全部的真实信息，而四处散乱的补丁甚至比公开发布的补丁还要糟糕。

因为所有的这些原因，我们打算在内核社区里花上几个星期去解决这些问题并把它们合并到上游去。修复补丁会进入到所有内核的各种各样的子系统中，而且在它们被合并后，会集成并在稳定内核的更新中发布，所以再次提醒，无论你使用的是发行版的内核还是长期支持的稳定内核版本，你最好并保持更新到最新版。

这不是好消息，我知道，但是这就是现实。如果有所安慰的话，似乎没有任何其它的操作系统完全地解决了这些问题，现在整个产业都在同一条船上，我们只需要等待，并让开发者尽快地解决这些问题。

提出的解决方案并非毫不重要，但是它们中的一些还是非常好的。一些新概念会被创造出来来帮助解决这些问题，Paul Turner 提出的 Retpoline 方法就是其中的一个例子。这将是未来大量研究的一个领域，想出方法去减轻硬件中涉及的潜在问题，希望在它发生前就去预见它。

其他架构的芯片

现在，我没有看见任何 x86 和 arm64 架构以外的芯片架构的补丁，听说在一些企业发行版中有一些用于其他类型的处理器的补丁，希望他们在这几周里能浮出水面，合并到合适的上游那里。我不知道什么时候会发生，如果你使用着一个特殊的架构，我建议在 arch-specific 邮件列表上问这件事来得到一个直接的回答。