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本文作者: 張偉 | 2017-07-13 15:37 | 專題:GAIR 2017 |
雷鋒網(wǎng)按:現(xiàn)為耶魯大學計算機系教授及系主任的邵中如今正帶領(lǐng)研究小組為其“反黑客攻擊”操作系統(tǒng)CertiKOS而工作。
CertiKOS具有極高的安全性和可靠性,采用了模塊分層驗證法(Modular Layered Verification Methods),擁有并發(fā)性,可同時在多個CPU內(nèi)核上多線程運行。此外,該系統(tǒng)整合了形式化驗證,對無論是智能家電還是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備亦或是自動駕駛汽車都能起到防黑客攻擊的保護作用。
2017年7月9日,中國計算機學會(CCF)主辦、雷鋒網(wǎng)與香港中文大學(深圳)承辦的第二屆全球人工智能與機器人峰會(CCF-GAIR 2017)的智能駕駛論壇上,邵中教授發(fā)表了題為《CertiKOS: A Breakthrough toward Hacker-Resistant Operating Systems》的主題演講,詳述了如何打造一款“反黑客攻擊”操作系統(tǒng)。
演講結(jié)束后,邵中接受了雷鋒網(wǎng)專訪,以下為對話實錄,雷鋒網(wǎng)做了不改變原意的編輯。
雷鋒網(wǎng):你們的目標是要用CertiKOS替代掉Windows、Mac OS或者Linux這樣的現(xiàn)有操作系統(tǒng)嗎?
邵中:也不是說代替,操作系統(tǒng)是一個很大的概念,比如說Windows系統(tǒng)、Mac OS系統(tǒng)或者Linux,它往往是幾百萬行代碼,它把上頭的對應(yīng)用端做的各種各樣的庫都當成是操作系統(tǒng)的一部分。
但是,另外還有一個概念叫操作系統(tǒng)內(nèi)核,那個內(nèi)核一般就比較小了,可以做個幾萬行或者小于十萬行。你說的那些操作系統(tǒng)都有一個不同的內(nèi)核,那個內(nèi)核目前是不安全的,我們就想取代那個內(nèi)核,上頭還可以跑這些不同的操作系統(tǒng)。
雷鋒網(wǎng):也就是說,CertiKOS要與已有的操作系統(tǒng)的上層部分進行配合,那適配性問題如何解決?
邵中:所以現(xiàn)在就有如虛擬機和Hypervisor這樣的東西存在。其實虛擬化是計算機最近幾年來最大的一個突破,像云端都是用虛擬化實現(xiàn)的,人們可以在一個云上面執(zhí)行諸多程序。其實就是把一個機器虛擬化成了多個機器。比如說很多國內(nèi)公司有很多終端設(shè)備,并不是每個終端都連著一個主機,它其實就幾臺主機放在那,然后把它分成了10-20個虛擬化的東西。
我們的內(nèi)核跟現(xiàn)有操作系統(tǒng)的上層部分結(jié)合時也是這種虛擬的形式,在汽車上也是虛擬形式,因為它不可能每一個東西都做。
雷鋒網(wǎng):“反黑客攻擊”操作系統(tǒng)普及后,黑客會受到什么影響?失業(yè)?
邵中:不會,他會去黑沒用我們CertiKOS系統(tǒng)的那些地方,因為即使安裝了我們的系統(tǒng),上層的代碼還是有被黑的可能,只是不能黑到最底層。
因為你開著車希望的是它即使地圖壞了、導航儀壞了還可以開,但它絕對不能讓被黑到把引擎、閘的控制權(quán)都交出,那是很糟糕的。
從上世紀60年代開始,我們就對寫軟件的人提出要求,不能只寫個軟件然后發(fā)表賣錢就走了,你需要對你的軟件負責,不能有bug。只是因為最近幾十年來,因為商業(yè)化的原因,人們開始不在乎軟件是否有bug,才會導致現(xiàn)在那么多的軟件對安全性的要求那么低。
但是我們做這個行業(yè)、這個技術(shù)就是為了改變軟件行業(yè)的現(xiàn)狀,只不過,原來人家就覺得,這么多東西還要證明,這對我要求太高了。對一個計算機游戲人家可能不在乎,但是,對關(guān)鍵軟件確實是這樣。
雷鋒網(wǎng):目前您做這個項目最大的困難,要跨越的技術(shù)難題主要是什么?
邵中:非常多,做操作系統(tǒng)有意思的是,它里頭描繪的各種各樣的情景,跟我們描繪生活當中各種各樣的情景是一樣的。操作系統(tǒng)無非是要管理各種各樣的資源、各種各樣的空間,一旦有兩個不同的東西要互相共享資源又要增值的時候,你就要找到有一種好的處理方式。
我把一個操作系統(tǒng)寫好了,我就可以像管理一堆機器人或者管理一個虛擬世界的最主宰的東西,就像上帝一樣,搭一個安全操作系統(tǒng)就有點像我給你這么一個平臺,給你這么多的資源,你一定得把它管理好,不能有不公平,因為一旦有不公平,就變成黑客攻擊的地方。
所以,其實我們里頭做的各個模塊的管理、用到的一些技術(shù)是非常有哲理的。它們來自程序設(shè)計語言、形式化語義領(lǐng)域最近30年做的很多突破性研究工作。
雷鋒網(wǎng):現(xiàn)在這個項目進展到了一個什么階段?
邵中:已經(jīng)有幾個非常好的里程碑,在去年11月份,我們做的并發(fā)操作系統(tǒng)是最難的一個課題,已經(jīng)克服了很多困難,接下去就是致力于擴充它,讓其更好地落地到實際應(yīng)用場景。
應(yīng)用場景有很多,自動駕駛汽車、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備現(xiàn)在就可以用上去。只不過,要去做這些事情我們就得成立創(chuàng)業(yè)公司來進行,但是我們并不覺得現(xiàn)在就要放棄做學術(shù)研究,因為我自己本人還是想把這個生態(tài)圈打造得更大,然后再去進入某一個行業(yè)。
雷鋒網(wǎng):您可能對哪些機構(gòu)或者企業(yè)比較有興趣?
邵中:我在中國的交流還不是很多,我希望多跟中國做汽車行業(yè)、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等方面的企業(yè)接觸,如果他們對安全問題感興趣,可以多交流。
雷鋒網(wǎng):目前,很多做自動駕駛的企業(yè)其實對網(wǎng)絡(luò)安全還沒有太多的考慮和研究,那么您覺得未來可能會出現(xiàn)的對自動駕駛汽車系統(tǒng)進行攻擊的漏洞和缺陷是什么?
邵中:所有都可能會被侵入,但是我們要做到的并不是保護每一塊,因為那個工作量太大了。我們要保護的是最底層的一層,因為即使有某個機器被攻擊了,它也不會把整個汽車上的最關(guān)鍵的部分都弄壞。
比如車上有30個機器,中間有2-3個是管著主控的,我們做這種安全系統(tǒng)要達到的最主要的目標就是要保證,即使另外27個機器都被攻擊成功了,另外那3個還可以正常運行。
雷鋒網(wǎng):現(xiàn)在在傳統(tǒng)汽車或者自動駕駛汽車上有沒有一些應(yīng)用?
邵中:我們現(xiàn)在做的大部分都還是在學術(shù)實驗室范圍內(nèi)。
因為自動駕駛汽車即使在大部分的公司里頭也無非是一個Demo,雖然說有幾個已經(jīng)在路上跑了,但大部分是不考慮網(wǎng)絡(luò)安全的。所以,這是一個非常新的領(lǐng)域,這次回來的一個原因也是希望能夠跟現(xiàn)在在做其他部分的廠家能夠有更多的接觸。
圍繞著自動駕駛汽車和無人機的創(chuàng)業(yè)公司太多了,但是設(shè)備重視網(wǎng)絡(luò)安全的還是不多。因為網(wǎng)絡(luò)安全的門檻比較高,沒有幾個人是真正能夠放下心來去鉆操作系統(tǒng)軟件的實現(xiàn),這也是為什么操作系統(tǒng)是核心軟件,為什么那么難,為什么中國到現(xiàn)在還沒有自主開發(fā)的操作系統(tǒng)。
雷鋒網(wǎng):對CertiKOS的期待是什么?
邵中:我們準備開源,所以大家都可以在上面建立應(yīng)用,就像當初Linux從1990開始一步步滾雪球滾到現(xiàn)在這么大,我們也希望我們的安全操作系統(tǒng)也能一步步壯大并最后變成一個比較成熟的、安全的、被驗證的、沒有bug的、黑客不能攻擊的操作系統(tǒng)。到那一步就需要慢慢吸引更多企業(yè)和機構(gòu)加入到生態(tài)圈中推動其發(fā)展。
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