史上導(dǎo)致數(shù)百萬美元損失的10大計(jì)算機(jī)漏洞
在IT時(shí)代，計(jì)算機(jī)漏洞或編程錯(cuò)誤(Bug)是一種常見現(xiàn)象，以至于所有的開發(fā)軟件都有可能存在缺陷或漏洞。你信或不信，反正漏洞就在那里，只是要么根本沒人發(fā)現(xiàn)，或者有些人對它進(jìn)行了測試并公開，而有些人對其測試但未公開(0-day漏洞)。任何軟件在其生命周期內(nèi)都會存在漏洞或缺陷，而那些未被發(fā)現(xiàn)的漏洞、缺陷、錯(cuò)誤或0-day漏洞將會對軟件本身和其應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的信息安全威脅，或造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，軟件開發(fā)的安全性設(shè)計(jì)和測試工作應(yīng)該得到更多重視。
在此，我們列舉了史上造成數(shù)百萬美元損失的10大著名安全漏洞，一起來看看：
1、阿麗亞娜5型火箭升空爆炸事件
阿麗亞娜5型火箭，為歐洲空間局研發(fā)的民用衛(wèi)星一次性運(yùn)載火箭，名稱來源于神話人物阿麗雅杜妮(Ariadne)的法語拼寫。1996年6月4日，在風(fēng)和日麗的法屬圭亞那太空發(fā)射場，阿麗亞娜5型運(yùn)載火箭首航，計(jì)劃運(yùn)送4顆太陽風(fēng)觀察衛(wèi)星到預(yù)定軌道。但在點(diǎn)火升空之后的40秒后，在4000米高空，這個(gè)價(jià)值5億美元的運(yùn)載系統(tǒng)就發(fā)生了爆炸，瞬間灰飛煙滅化為烏有。
爆炸原因由于火箭某段控制程序直接移植自阿麗亞娜4型火箭，其中一個(gè)需要接收64位數(shù)據(jù)的變量為了節(jié)省存儲空間而使用了16位字節(jié)，從而在控制過程中產(chǎn)生了整數(shù)溢出，導(dǎo)致導(dǎo)航系統(tǒng)對火箭控制失效，程序進(jìn)入異常處理模塊，引爆自毀。
2、愛國者反導(dǎo)系統(tǒng)軟件失靈事故
1991年2月25日，部署沙特宰赫蘭基地的美軍“愛國者”防空導(dǎo)彈居然沒有發(fā)現(xiàn)伊拉克來襲的“飛毛腿”導(dǎo)彈，導(dǎo)致美軍兵營被炸，28人死亡98人受傷，而事故原因則由于“愛國者”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的一個(gè)致命軟件錯(cuò)誤。該錯(cuò)誤導(dǎo)致其雷達(dá)探測系統(tǒng)不能有效識別、跟蹤和攔截?cái)撤綄?dǎo)彈。
在后來的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于一個(gè)簡單的計(jì)算機(jī)bug，使基地的愛國者反導(dǎo)彈系統(tǒng)失效，未能在空中攔截飛毛腿導(dǎo)彈。當(dāng)時(shí)，負(fù)責(zé)防衛(wèi)該基地的愛國者反導(dǎo)彈系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)工作了100個(gè)小時(shí)，每工作一個(gè)小時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)鐘會有一個(gè)微小的毫秒級延遲，這就是這個(gè)失效悲劇的根源。愛國者反導(dǎo)彈系統(tǒng)的時(shí)鐘寄存器設(shè)計(jì)為24位，因而時(shí)間的精度也只限于24位的精度。在長時(shí)間的工作后，這個(gè)微小的精度誤差被漸漸放大。在工作了100小時(shí)后，系統(tǒng)時(shí)間的延遲是三分之一秒。伊拉克戰(zhàn)爭開始前，美軍專業(yè)人士就對“愛國者”導(dǎo)彈的可靠性持懷疑態(tài)度。但雷神公司卻辯解稱，公司在試射“愛國者”導(dǎo)彈過程中的確發(fā)現(xiàn)存在難以分辨敵我的問題，但已經(jīng)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。因此，“愛國者”防空導(dǎo)彈倉促投入了實(shí)戰(zhàn)。
3、千年蟲問題
計(jì)算機(jī)2000年問題，又叫做“千年蟲”、“電腦千禧年千年蟲問題”或“千年危機(jī)”?？s寫為“Y2K”。在90年代末，千年蟲問題是許多專家廣泛討論的話題，它可能引發(fā)飛機(jī)碰撞、輪船偏離航向、證券交易所崩盤等問題。
問題原因在于某些使用了計(jì)算機(jī)程序的智能系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、自動控制芯片等)中，由于其中的年份只使用兩位十進(jìn)制數(shù)來表示，因此當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行(或涉及到)跨世紀(jì)的日期處理運(yùn)算時(shí)(如多個(gè)日期之間的計(jì)算或比較等)，就會出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，進(jìn)而引發(fā)各種各樣的系統(tǒng)功能紊亂甚至崩潰。如1970年用70表示，1999年用99表示，所以當(dāng)?shù)搅?000年1月1日時(shí)，很多采用這種計(jì)時(shí)方法的系統(tǒng)都錯(cuò)誤地把日期識別為1900年1月1日。從根本上說千年蟲是一種程序處理日期上的bug(計(jì)算機(jī)程序故障)，而非病毒。
4、PayPal系統(tǒng)錯(cuò)誤導(dǎo)致的92萬億客戶存款
2013年6月悶熱的一天，56歲的美國男子Chris Reynolds吃驚地發(fā)現(xiàn)，在PayPal發(fā)給他的對賬單中，他的賬戶余額竟然高達(dá)$92,233,720,368,547,800，接近92萬億美元!這個(gè)數(shù)字富可敵國，是當(dāng)時(shí)世界首富墨西哥電信大亨Carlos Slim的一百萬倍。不過，經(jīng)PayPal及時(shí)核實(shí)后，發(fā)現(xiàn)這是個(gè)嚴(yán)重的系統(tǒng)Bug。當(dāng)他再次登陸自己的賬戶時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面只剩下自己原本的100美元。
5、江南Style點(diǎn)擊量超出Youtube播放上限
2014年，鳥叔的《江南Style》視頻在Youtube的播放次數(shù)超過了計(jì)數(shù)上限，導(dǎo)致谷歌不得不對Youtube進(jìn)行技術(shù)調(diào)整。Youtube之前的播放計(jì)數(shù)上限為32位，即最多為2,147,483,647次觀看量，當(dāng)《江南Style》出現(xiàn)后，點(diǎn)擊量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該數(shù)，谷歌及時(shí)調(diào)整播放上限為64位，即9,223,372,036,854,775,808次播放數(shù)。對此，谷歌在其Google+上發(fā)表聲明稱：“我們從未想過一段視頻的觀看量會超過32比特的整數(shù)(=2,147,483,647次觀看量)，直到我們遇到了鳥叔”。
6、美F-22軟件錯(cuò)誤導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓
2008年，美國空軍聲稱12架“猛禽”執(zhí)行從夏威夷飛往日本的任務(wù)中，當(dāng)途經(jīng)國際日期變更線的時(shí)候，飛機(jī)上的全球定位系統(tǒng)都失靈了，多個(gè)電腦系統(tǒng)發(fā)生崩潰，多次重啟也均告失敗。飛行員們再也沒有辦法正確辨識戰(zhàn)機(jī)的位置、飛行的高度和速度。他們不得不掉頭返航，但是幸運(yùn)的是，當(dāng)時(shí)天氣很好，能見度也非常高，這給“猛禽”加油的KC-135型加油機(jī)可以引導(dǎo)它們安全降落，順利地返回位于夏威夷的希卡姆空軍基地。
“猛禽”一到希卡姆機(jī)場，不出幾個(gè)小時(shí)，問題就真相大白：軟件開發(fā)工程師在電腦系統(tǒng)編碼中犯了一個(gè)錯(cuò)誤，引發(fā)了一系列的問題。當(dāng)時(shí)美國空軍退役少將史皮爾德稱：“對于那些“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)飛行員來說，他們很幸運(yùn)，因?yàn)槿绻趯?shí)戰(zhàn)中發(fā)生這個(gè)問題，他們可能會被擊落。并且這個(gè)小小的軟件錯(cuò)誤，將可能成為扭轉(zhuǎn)整個(gè)戰(zhàn)局的關(guān)鍵點(diǎn)，使美國陷入短時(shí)不利的戰(zhàn)爭局面”。
7、32位UNIX系統(tǒng)時(shí)間編碼機(jī)制的2038年問題
當(dāng)工程師在上個(gè)世紀(jì)七十年代開發(fā)出世界上的第一款UNIX操作系統(tǒng)時(shí)，他們做出了一個(gè)很隨意的決定，即使用32位簽名整數(shù)(或數(shù)字)來代表時(shí)間，整個(gè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的起始時(shí)間是1970年1月1日。但這個(gè)時(shí)間編碼機(jī)制存在一個(gè)嚴(yán)重的問題，因?yàn)?2位軟件能夠檢測到的最大秒值為2147483647，對應(yīng)時(shí)間為2038年1月19日。也就是說，如果無法解決這個(gè)問題，地球上的所有計(jì)算機(jī)將在那個(gè)時(shí)刻點(diǎn)將時(shí)間計(jì)數(shù)“歸零”，重新從1970年1月1日起算起。與千年蟲問題類似。
也就是說所有使用UNIX時(shí)間編碼的系統(tǒng)將在2038年發(fā)生溢出錯(cuò)誤，計(jì)時(shí)器可能會停止工作，跟時(shí)間有關(guān)的所有系統(tǒng)都會亂套。值得慶幸的是，要解決這個(gè)問題，從技術(shù)上來說并不困難。我們只要將時(shí)鐘系統(tǒng)換成更高位數(shù)的值比如64位就行了，那樣就會得到一個(gè)更大的最大值。64位系統(tǒng)只是將這個(gè)問題發(fā)生的時(shí)間向后推了而已，雖然看似治標(biāo)不治本，但是其時(shí)鐘系統(tǒng)的最大計(jì)數(shù)值對應(yīng)的時(shí)間是2920億年之后!因此這也等于很好地解決了這個(gè)難題。
8、軟件競爭條件錯(cuò)誤引發(fā)的美國大面積停電事故
2003年8月14日，酷暑中的美國東北部和加拿大部分地區(qū)發(fā)生大面積停電事故，給當(dāng)?shù)亟煌?、通信和居民生活造成?yán)重影響。直到16日上午， 紐約市才全部恢復(fù)正常供電。據(jù)電腦專家分析認(rèn)為，停電的直接原因在于電控系統(tǒng)的競爭條件錯(cuò)誤，其中一個(gè)操作的兩個(gè)獨(dú)立線程在調(diào)用一段相同代碼時(shí)，導(dǎo)致輸電系統(tǒng)突然發(fā)生故障。由于沒有適當(dāng)?shù)耐胶腿蒎e(cuò)機(jī)制，線程陷入崩潰，致使輸電系統(tǒng)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)。
9、軟件錯(cuò)誤導(dǎo)致的火星氣候探測者號解體失聯(lián)
火星氣候探測者號(Mars ClimateOrbiter)是美國國家航空航天局的火星探測衛(wèi)星，也是火星探測98計(jì)劃的一部份，于1999年發(fā)射進(jìn)入預(yù)定軌道。不幸的是，在運(yùn)行286天之后，這個(gè)價(jià)值3億2760萬美元的飛行器失聯(lián)了。失聯(lián)原因在于，探測器的地面控制團(tuán)隊(duì)使用英制單位來發(fā)送導(dǎo)航指令，而探測器的軟件系統(tǒng)使用公制來讀取指令。這一錯(cuò)誤大大改變了導(dǎo)航控制的路徑。最后探測器進(jìn)入過低的火星軌道，在過大的火星大氣壓力和摩擦下解體。
10、AT&T9小時(shí)長途電話網(wǎng)癱瘓事件
90年代，AT&T公司在美國占據(jù)70%的長途通訊量，電話呼叫轉(zhuǎn)發(fā)超過11.5億次，是美國最大的電信通訊公司。然而就在1990年1月15日下午，該公司所有客戶都不能正常撥打長途電話，全國各地的長途電話交換機(jī)接連發(fā)生故障，陷入癱瘓。大量技術(shù)團(tuán)隊(duì)參與了事故應(yīng)急與分析，原因令所有人瞠目結(jié)舌。這個(gè)Bug是由一個(gè)非常簡單的語法錯(cuò)誤引起：大型交換機(jī)軟件中一個(gè)C關(guān)鍵字break用法錯(cuò)誤。最終AT&T工程師重裝了電話交換機(jī)以前的軟件版本才得以解決這個(gè)問題。但在電話網(wǎng)絡(luò)癱瘓的九個(gè)小時(shí)里，AT&T公司至少損失6000萬美元，該Bug可以算得上一個(gè)昂貴的Bug了。
