Может ли какое-либо программное обеспечение физически повредить оборудование?

При фактическом запуске программ нагрузка на процессор может вызвать повышение температуры ядра. Хотя новые технологии имеют некоторый эффект (динамическое масштабирование частоты и напряжения), это все же главным образом потому, что некоторые инструкции используют разные электрические пути в микропроцессоре (в отличие от того, когда процессор просто находится в режиме ожидания или в состоянии низкого энергопотребления). В прошлом было написано несколько вирусов, которые использовали этот факт для многократного выполнения определенного машинного кода, который потребляет больше энергии и, таким образом, производит больше тепла (подробнее см. Вопрос « Может ли вирус расплавить процессор?» ).

Хотя вы также можете распространить эту идею на другое оборудование в системе (о котором я расскажу ниже), еще один интересный - это устройства хранения. Вы также можете написать вирус для постоянного чтения и записи файлов на диск, который изнашивает его намного быстрее (как механические жесткие диски, так и твердотельные накопители). Вы увеличите вероятность механического отказа жесткого диска и уменьшите срок службы накопителя SSD. Если пользователь не знает об этих постоянных циклах чтения-записи, вы, скорее всего, можете повредить его диски в течение недели или около того, если вы правильно это сделали.

Кроме того, некоторые ноутбуки Apple имеют встроенный в аккумулятор микроконтроллер. Ничего особенного, но в прошлом они выпустили патч, который обновляет прошивку - и, в свою очередь, теперь сами батареи подвержены взлому прошивок .

Теперь вернемся к тепловому урону. Некоторые новые материнские платы имеют возможность изменять настройки BIOS под Windows. Вы можете теоретически написать вирус, который увеличит напряжение в системе до искусственно высоких пределов, потенциально повреждая компоненты (ОЗУ, ЦП, северный / южный мосты). Повышение напряжения и / или разгон шины PCIe также может повредить некоторые из этих компонентов.

В частности, один из компонентов шины PCIe / AGP, к которому я хотел бы обратиться, - это видеокарта. Это связано с тем, что большинство производителей предоставляют инструменты для разгона для повышения скорости ядра и напряжения. Сделав этот шаг еще дальше, вы также можете написать вирус, чтобы использовать эти инструменты, чтобы поднять обе эти вещи до опасного уровня, так что вы можете либо сжечь его, либо перенапрягать, пока он не ухудшится, либо и то и другое!

Обратите внимание, что большая часть компьютерного оборудования имеет защиту от перегрева и достигнет «теплового отключения», прежде чем произойдет какое-либо повреждение. Что касается защиты от перенапряжения, то это возможно, но гораздо реже.

Дело в том, что можно писать вирусы, использующие любую компьютерную систему. Однако если целевая система не имеет доступа к внешнему (или даже собственному) оборудованию, вы можете нанести не слишком большой ущерб. Лучшая аналогия здесь - это попытка взломать кого-то, кто выдернул свой Ethernet-кабель из стены - у вас буквально нет доступа к этой системе.

При этом, большинство устройств в наших современных компьютерных систем действительно имеют доступ к модификации физических параметров аппаратных средств, а именно - напряжение и частоту ядра. Так как эти вещи могут быть изменены, это возможно для вирусов воспользоваться и, возможно, нарушить или уничтожить их работу в целом.

Всегда было предупреждение о том, что некоторые старые ЭЛТ-мониторы, если дать видеосигнал сверх частот, с которыми они могут работать, могут получить повреждения. Я не знаю, какие из них, но это был общий отказ от ответственности, когда вы настраивали частоту обновления или ручные настройки разрешения.

По сути, если в системе отсутствует надлежащее охлаждение или не установлен надлежащий источник питания, вы не сможете сломать процессор, работая слишком усердно. Охлаждение и мощность, с которой оно установлено, должно выдерживать его при 100% использовании.

Однако все современные процессоры все обновления микрокода. Intel всегда требовала, чтобы их микрокод был зашифрован, а AMD - нет (не знаю, изменилось ли это). Может быть возможно загрузить микрокод в процессор, который делает что-то неприятное.

Флэш-память может быть изношена при многократной записи. Вероятно, таким способом можно «сжечь» микросхему BIOS.

Я уверен, что производители жестких дисков проектируют свои устройства с аппаратными блокировками и не имеют возможности регулировать скорость двигателя, так как на самом деле двигатель жесткого диска просто вращается с постоянной скоростью. Тем не менее, раскручивание и вращение жесткого диска вызывает его стресс и преждевременный износ, что может быть сделано с помощью программного обеспечения. Кроме того, вероятно, можно «сжечь» прошивку жесткого диска / EEPROM с помощью повторяющихся поддельных обновлений или взломанной прошивки, которая многократно записывает данные на внутреннюю доступную флэш-память или EEPROM. Аналогично для приводов CD-ROM.

Можно отключить вентиляторы программным обеспечением, но многие современные процессоры автоматически отключатся при достижении слишком высокой температуры. Старые процессоры не имели такой защиты, но такие материнские платы также не имели управления вентиляторами.

Ваш блок питания, если он взорвется, не нанесет такого же урона, как в Die Hard. Извините, что разочаровал.

Интересная статья, освещающая вариант программного обеспечения, вызывает повреждение оборудования, недавно появившееся в Wired относительно вируса Stuxnet . Программное обеспечение, приводящее к программному обеспечению командования и управления для физического повреждения ядерных центрифуг. Это просто потрясающе.

Исторически сложилось так, что было несколько случаев, когда недостатки конструкции оборудования позволяли непосредственно и сразу повредить машину. В одном случае однострочная инструкция может вызвать короткое замыкание компьютера и загореться, IIRC. Но случаи, о которых я слышал, касались старых 8-битных микросхем.

По-видимому, термин «Killer Poke», но я только что нашел это в быстром Google.

Я не удивлюсь, если такие вещи могут произойти во встроенных системах с ошибочными драйверами для оборудования, но это должно быть трудно достичь на самых распространенных аппаратных платформах - во-первых, потому что прямой доступ к оборудованию контролируется, и во-вторых, потому что эти проблемы должны быть необычно и очень специфично для конкретных аппаратных платформ в любом случае. Например, удар по вашей видеокарте, вероятно, будет работать только для конкретной видеокарты.

Смотрите - http://en.wikipedia.org/wiki/Killer_poke

РЕДАКТИРОВАТЬ - Я не смог найти никаких ссылок на 8-битные микросхемы, замыкающие накоротко и загорающиеся от убийственного удара - возможно, это был просто городской миф, который я где-то подхватил по пути. Но замечания по поводу инструкций процессора HCG (Halt и Catch Fire) ( http://en.wikipedia.org/wiki/Halt_and_Catch_Fire ) забавны ... Процессор Motorola 6809 использовался в Dragon 32, IIRC, так что, возможно, именно это Я смутно помню.

Помимо перегрузки оборудования, существуют вирусы встроенного программного обеспечения, которые могут повредить оборудование не физически, а просто сделать его неработоспособным (что также может быть «физическим», поскольку оборудование больше не может использоваться в любой системе) .

Я однажды повредил дисковод, запрограммировав ассемблерный код, чтобы вывести головку из привычных пределов. Диск перестал работать, и я мог сделать это с двумя другими дисками.

Но в то время многие сомневались в этом, и я никогда больше не уделял внимания этому вопросу.

Существует некоторая дискуссия о том, является ли перезапись BIOS (как это делал старый вирус) физическим ущербом, но многие люди (включая меня) снимают это с упомянутых вами проблем.

запустить процессор так сильно, что керамика на самом деле ломается

Нет, в программном обеспечении невозможно что-либо сделать с процессором, чтобы вызвать «керамическое разрушение». Хотя на некоторых процессорах возможно изменить частоту или режимы управления мощностью так, чтобы матрица перегрелась, или изменить выходы так, чтобы транзисторы поглощали или источали слишком большой ток (который зависит от того, как внешние компоненты соединены); любой из них повредит кремний или прокладки. Керамика не пострадает.

На ЦП, который имеет регистры конфигурации ЭСППЗУ (иногда называемые «плавкими предохранителями»), также возможно кирпичи ЦП. Например, встроенные процессоры ( не класс x86, как в первоначальном вопросе ) с внутренней флэш-памятью, которые предоставляют параметры защиты кода или другие параметры (например, Microchip PIC), которые, если установлены неправильно, могут привести к сбою кода (если включена защита кода). и программное обеспечение пытается прочитать память программы, оно вернет все нули вместо фактических значений). Это может «замуровать» систему и перепрограммирование с использованием внешнего чип-программатора (возможно, даже удаление с печатной платы для достижения этой цели).

Большинство из нас просто пишут код для простых маленьких компьютеров, и вряд ли это может произойти. Когда вы взаимодействуете с механическими машинами, это становится более вероятным.

Недавно был создан червь Stuxnet для атаки на программное обеспечение Siemens, управляющее газовыми центрифугами, которое используется в процессе обогащения урана. Это заставит центрифуги вращаться со скоростью, рассчитанной на их повреждение.

Много лет назад у меня был диск DAT (цифровая аудиокассета), настроенный как резервный компьютерный диск. Вы можете писать в него только косвенно, через Retrospect (программное обеспечение для резервного копирования). Затем я нашел какое-то программное обеспечение, которое позволяет вам действительно смонтировать диск - использовать его как жесткий диск. Это работало ... в течение нескольких недель ... и затем сгорел магнитофон. Ленточные головки просто не были предназначены для произвольного доступа, как жесткий диск, и все это грохотало взад-вперед, разрушая их.

Так что да, программное обеспечение может повредить (или даже уничтожить) оборудование.

Когда вы уходите от обычных настольных компьютеров, даже ошибки, не связанные с вредоносным программным обеспечением, могут вызвать эффектные сбои оборудования:

• Mars Climate Orbiter - более $ 500 млн потрачен на Misson, уничтоженные погрешностями преобразования метрики к имперскому.

• Ariane 5 Flight 501 - уничтожен целочисленной ошибкой переполнения, в результате чего потеря ракеты и бортового корабля обошлась более чем в 370 миллионов долларов США.

• Два крушения самолета F-22 Raptor за 150 миллионов долларов - из- за различных ошибок .

• Ошибки в программном обеспечении FADEC вертолета Chinook были, по крайней мере, частично виноваты в крушении ZD576 и гибели 29 человек.