清華大學(xué)研究成果登上世界芯片頂會，31年來中國高校首篇一作論文
大會上唯一一個有關(guān)芯片硬件安全技術(shù)的報告。
允中 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
剛剛，一年一度的高性能芯片頂級會議Hot Chips在美國斯坦福大學(xué)結(jié)束。
2019年，主角屬于AI。華為、英特爾都在介紹最新AI芯片與技術(shù)等等。
在這樣的一個大會上，清華大學(xué)的魏少軍教授團(tuán)隊帶來研究新進(jìn)展。
這是此次Hot Chips 26篇大會報告中，唯一一個有關(guān)芯片硬件安全技術(shù)的報告。
也是中國高校在Hot Chips 31年歷史上所發(fā)表的唯一一篇第一作者論文。論文第一作者是劉雷波教授，報告人是高級研究員羅奧。
而且效果也很強(qiáng)。
其團(tuán)隊介紹稱，這一技術(shù)有望解決中國95%以上服務(wù)器CPU面臨的芯片安全難題。
目前，這一技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化。劉雷波為核心的研究團(tuán)隊成員，已成立芯片創(chuàng)業(yè)公司玄甲微電子，并且得到了清華大學(xué)的全力支持，獲得了技術(shù)授權(quán)。
基于這一技術(shù)和相關(guān)芯片，上海瀾起股份也已設(shè)計完成了津逮?服務(wù)器CPU芯片，成為全球首款具備硬件安全管控能力的服務(wù)器CPU芯片。
芯片要算力，也要安全
確保CPU芯片的硬件安全是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界一直面臨但尚未解決的國際公認(rèn)難題。
隨著計算機(jī)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，CPU芯片已經(jīng)成為高度復(fù)雜的芯片，其設(shè)計、制造、封裝及測試等過程涉及到全球化的產(chǎn)業(yè)分工，要對所有環(huán)節(jié)實施有效監(jiān)管幾乎不可能。
此外，要在組成CPU的數(shù)十億到上百億顆晶體管中發(fā)現(xiàn)僅由數(shù)十顆晶體管就可以組成的惡意硬件也是不可能完成的任務(wù)。
而人為疏忽或技術(shù)限制而造成的硬件漏洞，更是難尋蹤跡，防不勝防。
傳統(tǒng)的通過檢查CPU芯片的設(shè)計源碼、網(wǎng)表、版圖、管芯來查找惡意硬件和硬件漏洞的方法就如同大海撈針，完全不可行。
簡而言之，想要確保CPU芯片的硬件安全，難。
2016年，清華大學(xué)魏少軍、劉雷波團(tuán)隊提出了基于高安全、高靈活可重構(gòu)芯片架構(gòu)的“CPU硬件安全動態(tài)監(jiān)測管控技術(shù)”。
這一技術(shù)通過動態(tài)、實時監(jiān)控CPU運行過程中的“合法行為”來發(fā)現(xiàn)“非法行為”，從根本上克服了傳統(tǒng)的CPU安全隱患、技術(shù)漏洞難以被監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)的困難。
硬件木馬、硬件漏洞（如“熔斷”、“幽靈”）、硬件后門以及惡意利用硬件前門的行為，都能被該技術(shù)迅速發(fā)現(xiàn)并根據(jù)需要進(jìn)行管控。
之后，魏少軍團(tuán)隊攜手瀾起股份共同研發(fā)的津逮?服務(wù)器CPU芯片，以及與奇虎360合作開發(fā)的CPU硬件漏洞防護(hù)方案。
官方表示，津逮?服務(wù)器CPU芯片是全球首款采用第三方芯片對處理器內(nèi)核硬件實施運行時安全監(jiān)控的CPU芯片。
這次在Hot Chips上的展示實測結(jié)果也頗為亮眼：
多臺津逮?服務(wù)器CPU芯片同時運行，可有效檢測99.8%以上硬件攻擊，性能損失僅為0.98%。
One more thing
最后，再介紹一下這家今日浮出水面的清華系芯片公司。
玄甲由清華控股的“北京荷塘投資管理有限公司”投資入股，本次研究成果的報告人、清華微電子教授劉雷波在股東之列。
劉雷波1999年和2004年分別在清華電子工程系和微電子所獲得學(xué)士和博士學(xué)位，2004年留校任教?，F(xiàn)為清華微電子所長聘教授（Tenured Prof.），博士生導(dǎo)師，同時擔(dān)任清華大學(xué)硬件安全和密碼芯片實驗室主任、清華大學(xué)移動計算研究中心副主任。
劉雷波教授長期從事可重構(gòu)計算及其芯片、硬件安全和密碼芯片等關(guān)鍵技術(shù)研究。
報告詳情傳送門：
https://www.tomshardware.com/news/intel-tsinghua-jintide-xeon-processor-cpu-china,40207.html
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