這篇文章主要介紹了Rust是如何進(jìn)入計(jì)算機(jī)芯片的，以及為什么像英偉達(dá)、AMD、谷歌和微軟這樣的公司都在投資由Rust固件驅(qū)動(dòng)的安全硬件。

英偉達(dá)、AMD、谷歌和微軟一直在悄悄開(kāi)展一個(gè)名為calyptra的項(xiàng)目，這是一項(xiàng)安全計(jì)劃，通過(guò)提供基于rust的關(guān)鍵信任根組件的實(shí)現(xiàn)，來(lái)強(qiáng)化計(jì)算機(jī)芯片以抵御黑客攻擊。

下面介紹什么是信任根，信任根（簡(jiǎn)稱Ro）是一個(gè)獨(dú)立的硬件安全組件，以及運(yùn)行它的固件。它負(fù)責(zé)驗(yàn)證底層引導(dǎo)代碼是真實(shí)的，沒(méi)有被篡改。類似于你如何驗(yàn)證下載文件的校驗(yàn)和，以確保它們沒(méi)有被篡改。

如果沒(méi)有 Ro， 你的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本上就像一個(gè)前門沒(méi)有鎖的房子，黑客可以很容易地修改啟動(dòng)過(guò)程，這將允許他們繞過(guò)安全檢查，安裝惡意軟件和病毒。即使你擦除硬盤驅(qū)動(dòng)器并將計(jì)算機(jī)重置為出廠設(shè)置，黑客仍然可以對(duì)你的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

那么，為什么像英偉達(dá)和AMD這樣的計(jì)算機(jī)芯片公司要合作開(kāi)發(fā)一種新的基于Rust的信任根呢？

當(dāng)前的信任根實(shí)現(xiàn)存在三個(gè)主要問(wèn)題：

首先是碎片化問(wèn)題，不同的硬件平臺(tái)有不同的Ro實(shí)現(xiàn)，這會(huì)導(dǎo)致安全功能不一致，并且很難在不同設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的安全性。

其次是透明度的問(wèn)題，傳統(tǒng)的Ro實(shí)現(xiàn)都是黑盒子，你可以看到輸入和輸出，但是你看不到里面是什么。這使得審計(jì)和驗(yàn)證其安全性變得困難。

第三，數(shù)據(jù)中心需要一個(gè)信任的根源解決方案，不僅安全，而且在分布式環(huán)境中具有高度可擴(kuò)展性和可管理性，這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)槿斯ぶ悄芡苿?dòng)了對(duì)更多基礎(chǔ)設(shè)施的需求。

而這三個(gè)挑戰(zhàn)正是calyptra想要解決的，那么Rust是如何融入這一切的呢？calyptra提供了兩件事：首先是RO硬件設(shè)計(jì)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，包括cpu、gpu、dpu等，其次是calyptra提供開(kāi)源固件來(lái)管理硬件。

如果我們看一下固件倉(cāng)庫(kù)，我們可以看到代碼是用Rust編寫的，這一點(diǎn)也不奇怪，微軟已經(jīng)在另一個(gè)專有的Ro實(shí)現(xiàn)中使用了Rust，叫做pluton， Azure的CTO也非常直言不諱地說(shuō)要在云基礎(chǔ)設(shè)施中使用Rust而不是C++，谷歌已經(jīng)使用Rust開(kāi)發(fā)底層的Android軟件。

通過(guò)使用Rust，calyptra 顯著減少了內(nèi)存安全漏洞，旨在創(chuàng)建一個(gè)更健壯、更安全、可維護(hù)的信任根實(shí)現(xiàn)，該項(xiàng)目與增強(qiáng)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)環(huán)境安全性的目標(biāo)非常吻合。

據(jù)報(bào)道，谷歌和微軟計(jì)劃最快在2024年在他們自己的芯片上實(shí)現(xiàn)calyptra。AMD的目標(biāo)是在2026年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品集成，這意味著我們可以在未來(lái)幾年內(nèi)在AMD的服務(wù)器和消費(fèi)芯片上看到基于calyptra的安全功能。

現(xiàn)在，當(dāng)calyptra在計(jì)算機(jī)芯片安全領(lǐng)域掀起波浪時(shí)，rust也獲得了關(guān)注。在嵌入式系統(tǒng)的其他領(lǐng)域，特別是汽車行業(yè)，梅賽德斯-奔馳、寶馬、豐田、福特、博世和大眾都在使用rust。

在最近一篇關(guān)于沃爾沃使用rust的文章中，沃爾沃汽車的一位首席工程師說(shuō)，他們使用rust來(lái)實(shí)現(xiàn)ECU芯片的固件。這些芯片是管理汽車電氣系統(tǒng)各個(gè)方面的關(guān)鍵部件，這不僅僅是一些概念上的證明，這些使用rust開(kāi)發(fā)的芯片的動(dòng)力汽車已經(jīng)上路了，沃爾沃的ex90和pstar 3車型就是這些例子。

事實(shí)上，嵌入式軟件是rust的核心應(yīng)用領(lǐng)域之一，Rust在嵌入式系統(tǒng)中的使用會(huì)繼續(xù)顯著增長(zhǎng)。