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3月11日，IT之家報(bào)道，科技媒體theregister在3月8日發(fā)布的一篇新聞稿中指出，蘋果公司計(jì)劃通過名為“exclaves”的新特性，進(jìn)一步強(qiáng)化其XNU內(nèi)核的安全性。
XNU內(nèi)核簡介
IT之家援引新聞稿中介紹，XNU內(nèi)核是蘋果iOS和macOS等操作系統(tǒng)的基石，是一種混合內(nèi)核，結(jié)合了卡內(nèi)基梅隆大學(xué)開發(fā)的Mach微內(nèi)核技術(shù)和FreeBSD的單體內(nèi)核組件特性。
這種設(shè)計(jì)兼具微內(nèi)核的靈活性與單體內(nèi)核的高效性。然而，微內(nèi)核設(shè)計(jì)面臨著進(jìn)程間通信開銷的問題，而單體內(nèi)核則因共享地址空間可能帶來安全隱患。
“exclaves”簡介
蘋果芯片中已有一個(gè)名為“安全飛地”（Secure Enclave）的子系統(tǒng)，專門用于處理加密密鑰等高度敏感的操作。“exclaves”的引入則進(jìn)一步加強(qiáng)了對關(guān)鍵資源的隔離保護(hù)，即使內(nèi)核遭到破壞，也能確保這些資源的安全性。
而“exclaves”的主要目標(biāo)是創(chuàng)建與主內(nèi)核隔離的獨(dú)立“域”，從而更好地保護(hù)關(guān)鍵功能，避免內(nèi)核被破壞后造成系統(tǒng)漏洞。
“exclaves”一詞首次出現(xiàn)在2023年蘋果開源軟件庫的libc文件中，隨后于同年9月正式出現(xiàn)在iOS 17系統(tǒng)中。
安全專家Howard Oakley在其博客中指出，“exclaves”很可能用于實(shí)現(xiàn)“與內(nèi)核隔離的域”，從而保護(hù)macOS的關(guān)鍵功能。這一觀點(diǎn)表明，蘋果正致力于將內(nèi)核重構(gòu)為一個(gè)中央微內(nèi)核，并在其周圍構(gòu)建一系列受保護(hù)的exclaves。
“exclaves”功能
安全架構(gòu)師 Random Augustine 表示，"內(nèi)核外化"的引入標(biāo)志著蘋果安全架構(gòu)的重大創(chuàng)新。在不完全放棄 XNU 單體內(nèi)核特性的情況下，蘋果實(shí)現(xiàn)了微內(nèi)核的安全優(yōu)勢。
在蘋果采用 Arm 兼容的 M4 芯片和 iPhone 16 A18 處理器的生態(tài)系統(tǒng)中，蘋果重新設(shè)計(jì)了 XNU 安全架構(gòu)，通過引入新的安全內(nèi)核（SK）來執(zhí)行"內(nèi)核外化"，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的深度防御機(jī)制，有效隔離了更多資源，使攻擊者需要額外突破更多漏洞才能攻破"內(nèi)核外化"。
在 iOS 18 系統(tǒng)中，"內(nèi)核外化"特指與主內(nèi)核（XNU）分離的特定資源。即使主內(nèi)核遭到破壞，這些"內(nèi)核外化"資源仍無法被訪問。這些資源在系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)已預(yù)先定義，可通過名稱或唯一標(biāo)識符進(jìn)行管理和初始化，組織成獨(dú)立的領(lǐng)域。具體包括：
由于蘋果尚未對外詳細(xì)說明這一技術(shù)細(xì)節(jié)，可能是因?yàn)轫?xiàng)目仍處于初期階段，尚未達(dá)到成熟的階段，因此無法提供完整的安全承諾。然而，"內(nèi)核外化"技術(shù)無疑將顯著提升蘋果操作系統(tǒng)的安全性，特別是在設(shè)備端 AI 服務(wù)與私有云基礎(chǔ)設(shè)施之間通信時(shí)，能夠有效降低潛在的攻擊面。
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