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日前，ARM架构再次被爆出重大安全漏洞，影响波及ARMv8.3架构及以前的所有CPU。该漏洞为硬件级且无法完全修复，如被利用可能造成严重数据泄露风险。
ARM硬件级安全漏洞
来自ARM开发者官网的一项安全更新证实，存在一种名为PACMAN的新型安全攻击，恶意软件可以利用它来暴力破解指针认证码 (PAC)。一旦确定了PAC，攻击者就可以利用它来降低指针认证机制的防护能力，并绕过内存保护机制，利用CPU上的用户空间伪造内核 PAC 进行硬件攻击并窃取数据。
值得一提的是，PAC（Pointer Authentication Code）指针认证本身是ARM芯片提供的一项安全功能，通过在指针中添加加密签名来验证软件，从而防止恶意攻击者通过软件漏洞对内存实施攻击。这一功能被认为对于保护CPU免受已获得内存访问权限的攻击者的攻击具有重要意义。
PACMAN漏洞最早于2021年由麻省理工学院安全研究人员发现，利用ARM CPU的硬件缺陷，可在无需触发任何系统崩溃的情况下，直接避开针对软件漏洞的防护机制，实现对内存和数据的劫持，甚至直接接管操作系统。
该漏洞起初仅在苹果的M1芯片中被验证，但在随后的研究中，发现大量的ARM内核也容易被该漏洞攻击。包括 Neoverse V1、Neoverse N2、Cortex-A78C、Cortex-A78AE、Cortex-A710、Cortex-A715、Cortex-X1C、Cortex-X2 和 Cortex-X3，而这些内核被广泛应用于手机、电脑等设备中。
ARMV8.2架构CPU被抛弃
根据ARM官方的描述，在Armv8.3-A 架构的后续版本中，指针认证功能得到了增强，新增了故障检测功能 (FEAT_FPAC)，允许在指针认证失败时触发故障检测。但也强调到，“在CPU实现了FEAT_FPAC的系统上，可以进一步缓解 PACMAN 的影响”。
言外之意表明，该漏洞影响仅能缓解，而非彻底解决。
值得关注的是，ARM官方的修补方案是针对ARMv8.3-A版本推出，这一架构主要使用者正是被验证PACMAN漏洞的苹果。而在ARMv8架构中，使用者更为广泛的ARMv8.2版本并未被提起重视，这也让使用该版本的CPU存在更大的受攻击风险。
这样的局面主要与ARM公司独特的授权机制有关。ARM的架构授权机制类似“订阅制”，ARM公司对其架构版本做出严格划分，使用者需根据版本号订阅该版本的不同层级使用权，包括指令集、IP核和成品使用。需要注意的是，授权仅单向支持新版本到旧版本兼容。
ARM公司此举其实并不意外。一方面ARMv9如今已经成为主流架构，主要厂商已经基本切换至该版本中，ARMv8.2自然成为昨日黄花了。另一方面，苹果不仅是ARM最重要的客户，更是ARM上市的基石投资者，受到特殊关照自然也无可厚非。
国内相关产品需抓紧替换
虽然ARM官方一再强调“PACMAN攻击并非可利用的漏洞”，但从其专门发布CPU安全更新的表现看，这种说辞似乎并不可信。而在其描述中，也使用了“进一步缓解”而非彻底修复的含糊表达。
目前已知ARMv8.2架构CPU不在被专门修复之列，也意味着采用此架构的CPU数据泄露和操作系统劫持风险巨大。这不免令人担忧，我国目前的国产替代CPU中，ARM技术架构的厂商，其所持授权许可皆为ARMv8.2指令集授权。而受实体清单影响，采用ARMv8.2技术架构的主要厂商，原则上无法绕开制裁购买新版本架构授权。
而PACMAN安全漏洞再次证明，即便购买了ARM新版本架构授权，也很难在安全上实现自主可控。诸如此类漏洞存在于硬件底层，不仅无法彻底修复，还存在着巨大的后门风险。一个长达四年未被重视的CPU硬件级漏洞，无异于将数据的大门长期敞开欢迎攻击者采撷。
如今，数据要素在我国经济社会发展中的作用越来越重要，其安全性也不容忽视。因此，我们需要使用安全系数更高、自主能力更强的产品，来保障数据要素安全，尤其是CPU等关键部件。对于存在PACMAN漏洞隐患的CPU产品，需抓紧替换和升级，切不可将安全之门的钥匙寄于不可靠的技术之手。
作者：安全君
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