近日，Intel的cpu被披露了三个重大漏洞，cve-2017-5753，cve-2017-5715，cve-2017-5754。这三个漏洞，对AMD，ARM架构的部分CPU也有一定影响。
阅读披露机构发布的分析报告spectre、meltdown及复现已经公布的POC，有些收获和问题，在此做下笔记。
攻击成因是：CPU的并行执行机制和Cache共同导致的侧信道攻击，从而打破进程之间、用户态和内核态之间的内存隔离，造成内存信息泄露。
为了提高CPU的性能，现代CPU采用了乱序执行(out of order execution)和预测执行(speculative execution)，指令的执行周期通常有：取指，指令译码，取操作数，执行等阶段。当前指令在取操作数阶段，由于访问内存(cache line hit miss)会导致CPU空闲时间较长，故会进行下一条指令的执行周期。如果当前指令为分支判断指令，CPU会预测执行其中的一条分支，若预测正确，那么无疑提高指令的执行速度；若预测失败，则预测执行的分支指令序列会被撤销，回滚执行状态:寄存器，内存。但是，预测执行的指令序列对于Cache的影响却没有消除。
由于CPU和内存的速度存在差异，为了提高访问内存的效率，通常在CPU和内存之间增加速度介于寄存器和内存之间的三级Cache。根据程序的(空间和时间)局部性原理，Cache会缓存当前被访问的内存；下次再次访问到相同地址的内存时，若被Cache命中(cache line hit),取数速度加快。
这次的侧信道攻击，诱导CPU在执行分支指令时，会预测执行后续的指令序列：访问内存地址A处重要数据secret，以secret为下标，访问数组B对应中对应的B[secret]，这样B[secret]就会被缓存到Cache中。攻击程序后续会遍历B，显然，访问B[secret]速度要明显快于B[!secret]。从而，可以根据时间差异，得到secret。
目前，国内多个安全研究员基于分析报告，和poc发了相关的技术分析：1、性能VS安全？CPU芯片漏洞攻击实战(1) - 破解macOS KASLR篇，2、性能VS安全？CPU芯片漏洞攻击实战(2) – Meltdown获取Linux内核数据，3、处理器A级漏洞Meltdown(熔毁)和Spectre(幽灵)分析报告，4、CPU芯片级漏洞MeltDown（CVE-2017-5754）和 Spectre（CVE-2017-5715/5753），5、影响全球的CPU漏洞深度解读：熔断与幽灵目前，还没有看到从硬件角度去分析漏洞成因的文章。
