快科技8月10日消息,美國(guó)前腳剛允許NVIDIA對(duì)華出售H20,后腳國(guó)家網(wǎng)信辦就H20算力芯片漏洞后門(mén)安全風(fēng)險(xiǎn)約談NVIDIA公司。
雖然NVIDIA在自辯聲明中提到,“網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)我們至關(guān)重要。NVIDIA的芯片不存在‘后門(mén)’,并不會(huì)讓任何人有遠(yuǎn)程訪問(wèn)或控制這些芯片的途徑。”
但人民日?qǐng)?bào)發(fā)文表示,回應(yīng)歸回應(yīng),對(duì)于H20芯片存在的“追蹤定位”和“遠(yuǎn)程關(guān)閉”風(fēng)險(xiǎn)質(zhì)疑,企業(yè)唯有按照約談要求,拿出令人信服的安全證明,才能消除中國(guó)用戶的后顧之憂,重新贏得市場(chǎng)信任。

今天,中央廣播電視總臺(tái)旗下的新媒體“玉淵譚天”獨(dú)家發(fā)文,首次曝光了美國(guó)如何給芯片安“后門(mén)”。
先從基本的邏輯說(shuō)起。
今年5月,美國(guó)眾議員比爾·福斯特(Bill Foster)牽頭提出一項(xiàng)法案,要求美國(guó)商務(wù)部強(qiáng)制美國(guó)芯片企業(yè)在受出口管制的芯片中加入“后門(mén)”。
比爾·福斯特是物理學(xué)博士,曾經(jīng)有過(guò)芯片設(shè)計(jì)的工作經(jīng)驗(yàn),所以他十分篤定地說(shuō),相關(guān)的技術(shù)十分成熟,完全可以實(shí)現(xiàn)。
比爾·福斯特想要實(shí)現(xiàn)的,總結(jié)起來(lái)就是兩件事,一個(gè)是“追蹤定位”,一個(gè)是“遠(yuǎn)程關(guān)閉”。
玉淵譚天從專(zhuān)業(yè)人士處了解到,比爾·福斯特的判斷是準(zhǔn)確的,這兩項(xiàng)功能,從技術(shù)上完全可以實(shí)現(xiàn)。
“后門(mén)”主要分為兩種,硬件“后門(mén)”和軟件“后門(mén)”。
硬件“后門(mén)”是芯片在設(shè)計(jì)或制造時(shí)留下的物理裝置,主要是具有“后門(mén)”功能的邏輯電路。
軟件“后門(mén)”可以理解為在軟件中植入具有“后門(mén)”功能的指令,通過(guò)運(yùn)行軟件來(lái)對(duì)用戶的系統(tǒng)造成破壞、竊取機(jī)密等。
拿英偉達(dá)H20芯片舉例。
單從硬件“后門(mén)”角度考慮,就完全可以實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程關(guān)閉”等功能。
H20芯片上有多個(gè)組件,包括:GPU核心、電源管理模塊等。只要在H20芯片的電源管理模塊中植入“遠(yuǎn)程關(guān)閉”電路,設(shè)定相應(yīng)的觸發(fā)機(jī)制,就能在不依靠外部條件的情況下實(shí)現(xiàn)這一功能。當(dāng)芯片滿足以下條件:
激活時(shí)間達(dá)到提前設(shè)定的指標(biāo);
溫度、電壓等物理?xiàng)l件符合提前設(shè)定的指標(biāo)。
H20芯片的電源管理模塊就可以執(zhí)行相應(yīng)操作,包括:直接切斷芯片核心電源;將電壓調(diào)整到不穩(wěn)定區(qū)域,導(dǎo)致芯片功能異常等。比如,簡(jiǎn)單直接的操作就是,賣(mài)給中國(guó)的芯片可以定時(shí),設(shè)置用滿500個(gè)小時(shí)就自動(dòng)關(guān)閉。
這樣一來(lái),芯片直接無(wú)法使用,毫不夸張地說(shuō),所有的投入都相當(dāng)于打水漂了。
另一種實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程關(guān)閉”的硬件“后門(mén)”,是修改H20芯片的固件引導(dǎo)程序。當(dāng)芯片啟動(dòng)時(shí),引導(dǎo)程序會(huì)檢查特定條件(如地理位置信息、授權(quán)狀態(tài)等),如果條件不滿足,就可以拒絕芯片啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)禁用部分高級(jí)功能或限制芯片性能等。目前H20幾乎是專(zhuān)供中國(guó)的,如果芯片里設(shè)置了“后門(mén)”,那么“后門(mén)”的功能就具有高度的定向性,一旦啟動(dòng)基本不會(huì)有“誤傷”。
奇安信威脅情報(bào)中心安全專(zhuān)家告訴玉淵譚天,從技術(shù)層面上來(lái)說(shuō),在生產(chǎn)階段,特定拒絕服務(wù)功能的硬件“后門(mén)”較好實(shí)現(xiàn),但其實(shí),這種方式的成本和代價(jià)都相對(duì)較高,通過(guò)軟件設(shè)置或者軟硬件配合的方式安“后門(mén)”,才是靈活的。
而利用軟件激活“后門(mén)”,有一個(gè)很重要的抓手,就是CUDA。CUDA(Compute Unified Device Architecture,統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)),它不是一個(gè)產(chǎn)品,而是一種生態(tài)系統(tǒng)。
全球有超過(guò)400萬(wàn)開(kāi)發(fā)者在使用CUDA,它覆蓋了全球90%的人工智能研究機(jī)構(gòu)。過(guò)去近20年間,它形成了一種正向循環(huán):
越多開(kāi)發(fā)者使用CUDA,就會(huì)催生出越多基于CUDA的應(yīng)用程序,這些程序又吸引更多開(kāi)發(fā)者和用戶加入CUDA。
也就是說(shuō),當(dāng)你想使用CUDA的新功能,就需要把更新的軟件導(dǎo)進(jìn)系統(tǒng)里。在這個(gè)更新驅(qū)動(dòng)程序的環(huán)節(jié)中,芯片所在的系統(tǒng),就有可能被加入激活“后門(mén)”的指令,這個(gè)安“后門(mén)”的方式可以實(shí)現(xiàn)很多功能。
如果互聯(lián)網(wǎng)連接存在,通過(guò)動(dòng)態(tài)地接收數(shù)據(jù)解密執(zhí)行,就能實(shí)現(xiàn)“追蹤定位”功能,甚至更常規(guī)的文件收集、擊鍵記錄、屏幕截取等“后門(mén)”功能也可以實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō),軟硬件“后門(mén)”配合下,信息泄露輕而易舉。
奇安信威脅情報(bào)中心安全專(zhuān)家告訴譚主,美國(guó)塑造人工智能霸權(quán)的抓手,一個(gè)是硬件,一個(gè)是軟件生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)于其他國(guó)家來(lái)說(shuō),不僅要從硬件層面努力做到替代,也要建設(shè)起自主可控的軟件生態(tài)系統(tǒng)。
為了完成上述的這些布置,美方曾經(jīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)機(jī)制——片上治理機(jī)制。這個(gè)機(jī)制就提到,美國(guó)政府需要成立相關(guān)的部門(mén),來(lái)協(xié)調(diào)芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造的各個(gè)環(huán)節(jié),包括協(xié)調(diào)企業(yè)和盟友,來(lái)達(dá)到對(duì)人工智能芯片的控制。片上治理機(jī)制,能實(shí)現(xiàn)以下幾種功能:
一是許可鎖定。若發(fā)現(xiàn)違規(guī)情況,廠商將立即停止簽發(fā)新的許可證,芯片則因無(wú)法更新而失效。
二是追蹤定位。目標(biāo)芯片與多個(gè)地標(biāo)服務(wù)器交互的響應(yīng)速度,可以反映其大致位置。芯片本身能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)查詢(xún),只限制在特定地理區(qū)域運(yùn)行。
三是使用監(jiān)測(cè)。內(nèi)置硬件能夠記錄芯片狀態(tài)、訓(xùn)練任務(wù)、計(jì)算量等關(guān)鍵信息,要求用戶驗(yàn)證芯片使用方式,確保開(kāi)發(fā)符合美國(guó)的監(jiān)管要求。
四是使用限制。片上治理機(jī)制限制芯片在大型集群計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)中的使用,保護(hù)敏感數(shù)據(jù)訪問(wèn),并只允許芯片運(yùn)行經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的代碼或模型。
在一份詳細(xì)介紹“片上治理機(jī)制”的報(bào)告中提到,NVIDIA的人工智能芯片其實(shí)已經(jīng)廣泛部署了片上治理所需的大部分功能,只不過(guò)有些還沒(méi)有激活而已。
新美國(guó)安全中心報(bào)告《安全、可管控的芯片——使用片上治理機(jī)制來(lái)管理人工智能和高級(jí)計(jì)算的國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)》,報(bào)告中提到,片上治理所需的許多功能已在各類(lèi)芯片上廣泛部署,包括尖端的人工智能芯片。AMD、蘋(píng)果、英特爾和英偉達(dá)等領(lǐng)先企業(yè)銷(xiāo)售的芯片就具備上述諸多政策所需的功能。
而如果芯片上還沒(méi)有這些功能,報(bào)告也特別提到,美國(guó)及其盟友掌握著先進(jìn)人工智能芯片的產(chǎn)業(yè)鏈,因此,美國(guó)只需要“協(xié)調(diào)”好這些盟友,確保這些芯片都內(nèi)置硬件,還是可以實(shí)現(xiàn)控制。
為了獲得芯片企業(yè)的配合,報(bào)告還建議,采取一些“激勵(lì)”措施,比如“預(yù)先市場(chǎng)承諾”——如果企業(yè)配合,滿足美國(guó)政府設(shè)置“后門(mén)”的要求,那美國(guó)政府可以將其排除在出口管制之外。其中就特別提到,放寬對(duì)“中國(guó)低風(fēng)險(xiǎn)客戶”的出口。
結(jié)合這條信息,再看美國(guó)政府允許英偉達(dá)出口H20到中國(guó),不免有些細(xì)思極恐。
無(wú)論從哪個(gè)角度講,H20對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),都算不上是一款安全的芯片。
后,玉淵譚天還表示,除了不安全,H20也不先進(jìn)。
根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù),相比于H20的標(biāo)準(zhǔn)版——H100,H20的整體算力只有約20%,其GPU核心的數(shù)量比H100減少41%,性能降低28%,這也導(dǎo)致H20無(wú)法滿足萬(wàn)億級(jí)大模型訓(xùn)練需求。
除了不先進(jìn),H20也不環(huán)保。
去年7月,國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合有關(guān)部門(mén)印發(fā)了一個(gè)名叫《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》的文件。《行動(dòng)計(jì)劃》中提到,到2030年底,全國(guó)數(shù)據(jù)中心平均電能利用效率、單位算力能效和碳效達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
一般來(lái)說(shuō),對(duì)于采用14nm以下工藝的服務(wù)器GPU,節(jié)能水平的能效比需達(dá)到0.5TFLOPS/W,先進(jìn)水平需達(dá)到1.0TFLOPS/W。
根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)算,H20的能效比大約為0.37TFLOPS/W,不滿足0.5TFLOPS/W的節(jié)能水平。
我們都知道,算力某種程度上也是電力,人工智能的發(fā)展會(huì)新增大量的能源需求。而這些新增的需求,也需要符合中國(guó)綠色轉(zhuǎn)型的節(jié)奏。
從這個(gè)角度來(lái)講,H20,當(dāng)然不是一個(gè)好選擇。
當(dāng)一款芯片,既不環(huán)保,也不先進(jìn),更不安全時(shí),作為消費(fèi)者,我們當(dāng)然可以選擇,不買(mǎi)。

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