Kann eine Software die Hardware physisch beschädigen?

Ich weiß, dass eine ähnliche Frage gestellt wurde, es ging jedoch um die Installation eines 32-Bit-Betriebssystems auf einem 64-Bit-Laptop. Meine Frage ist mehr über die Beschädigung der Hardware.

Ich habe mich gefragt, ob es eine Möglichkeit gibt, mit Hardware von der Betriebssystem- oder Terminal-Ebene zu kommunizieren, um diese irreparabel zu beschädigen (tatsächlicher physischer Schaden, nicht nur fehlerhafte Hardware).

• Könnten Sie Sicherheitsmaßnahmen umgehen und eine CPU so stark betreiben, dass die Keramik tatsächlich bricht?
• Können Sie eine Festplatte so beschreiben oder anschließen, dass die Platten beschädigt werden?
• Könnten Sie mit Speicher herumspielen und RAM braten?
• Können Sie eine Netzwerkkarte sprengen?

Es ist interessant zu wissen, an welche Grenzen die Software stößt, wenn man ein System als Ganzes betrachtet.

Bei der tatsächlichen Ausführung von Programmen kann die CPU-Last zu einem Anstieg der Kerntemperatur führen. Während neuere Technologien eine gewisse Auswirkung haben (dynamische Frequenz- und Spannungsskalierung), liegt dies hauptsächlich daran, dass bestimmte Befehle im Mikroprozessor unterschiedliche elektrische Pfade verwenden (im Gegensatz dazu, wenn sich der Prozessor einfach im Leerlauf- oder Energiesparmodus befindet). In der Vergangenheit wurden verschiedene Power-Viren geschrieben, die diese Tatsache ausnutzen, um wiederholt bestimmten Maschinencode auszuführen, der die meiste Energie verbraucht und somit die meiste Wärme erzeugt (siehe die Frage Kann ein Virus die CPU zum Schmelzen bringen? ).

Sie könnten diese Idee auch auf andere Hardware im System übertragen (auf die ich weiter unten eingehen werde). Ein weiteres interessantes Beispiel sind Speichergeräte. Sie können auch einen Virus schreiben, um ständig Dateien auf ein Laufwerk zu lesen und zu schreiben. Dadurch wird es viel schneller abgenutzt (sowohl mechanische Festplatten als auch Solid-State-Laufwerke). Sie erhöhen die Wahrscheinlichkeit eines mechanischen Ausfalls bei einer Festplatte und verringern die Lebensdauer einer SSD. Wenn der Benutzer diese konstanten Lese- / Schreibzyklen nicht kennt, können Sie höchstwahrscheinlich die Festplatten innerhalb einer Woche beschädigen, wenn Sie dies ordnungsgemäß implementiert haben.

Einige Apple-Laptops verfügen außerdem über einen in den Akku integrierten Mikrocontroller. Nichts Besonderes, aber in der Vergangenheit haben sie einen Patch veröffentlicht, der die Firmware aktualisiert - und jetzt sind die Batterien selbst anfällig für Firmware-Hacks .

Nun zurück zum Hitzeschaden. Einige neue Motherboards bieten die Möglichkeit, die BIOS-Einstellungen unter Windows zu ändern. Sie könnten theoretisch einen Virus schreiben, der die Spannungen im System auf künstlich hohe Grenzen erhöht und möglicherweise die Komponenten (RAM, CPU, Nord- / Südbrücken) beschädigt. Durch Erhöhen der Spannung und / oder Übertakten des PCIe-Busses können auch einige dieser Komponenten beschädigt werden.

Eine Komponente, die ich insbesondere an einem PCIe / AGP-Bus ansprechen möchte, ist die Grafikkarte. Dies liegt daran, dass die meisten Hersteller Übertaktungswerkzeuge bereitstellen, um die Kerngeschwindigkeit und -spannung zu erhöhen. Wenn Sie diesen Schritt noch einen Schritt weiter gehen, können Sie auch einen Virus schreiben, um mit diesen Tools beide Dinge auf ein gefährliches Level zu heben. Sie können ihn entweder verbrennen, überkreuzen, bis er sich verschlechtert, oder beides!

Beachten Sie, dass die meiste Computerhardware über einen Überhitzungsschutz verfügt und eine "thermische Abschaltung" erreicht, bevor Schäden auftreten. Überspannungsschutz ist möglich, aber weitaus seltener.

Der Punkt : Es ist möglich, Viren zu schreiben, die alle Computersysteme ausnutzen. Wenn das Zielsystem keinen Zugriff auf externe (oder sogar eigene) Hardware hat, können Sie nicht zu viel Schaden anrichten. Die beste Analogie wäre der Versuch, jemanden zu hacken, der sein Ethernet-Kabel aus der Wand gezogen hat - Sie haben buchstäblich keinen Zugriff auf dieses System.

Aber sagt, dass die meisten Geräte in modernen Computersystemen Sie haben Zugriff physische Hardware - Parameter zu ändern - nämlich Spannung und Kerngeschwindigkeit. Da diese Dinge können verändert werden, es ist möglich , auf Viren zu nutzen und möglicherweise stören oder dessen Betrieb gänzlich zu zerstören.

Es gab immer die Warnung, dass einige ältere CRT-Monitore Schaden erleiden könnten, wenn sie ein Videosignal empfangen, das über die zulässigen Frequenzen hinausgeht. Ich weiß nicht, welche, aber es war ein allgemeiner Haftungsausschluss, der beim Anpassen von Bildwiederholraten oder manuellen Auflösungseinstellungen gegeben wurde.

Grundsätzlich können Sie eine CPU nur dann kaputt machen, wenn auf einem System keine ordnungsgemäße Kühlung oder ein ordnungsgemäßes Netzteil installiert ist. Die Kühlung und Leistung, mit der es installiert ist, sollte es zu 100% ausnutzen.

Jedoch alle modernen CPUs alle Microcode - Updates. Intel hat immer verlangt, dass der Mikrocode verschlüsselt wird, AMD jedoch nicht (weiß nicht, ob sich dies geändert hat). Könnte möglich sein, einen Mikrocode auf eine CPU hochzuladen, die etwas Unangenehmes tut.

Der Flash-Speicher kann bei wiederholtem Schreiben abgenutzt sein. Mit dieser Methode ist es wahrscheinlich möglich, einen BIOS-Flash-Chip "auszubrennen".

Ich bin mir sicher, dass Festplattenhersteller ihre Geräte mit Hardware-Verriegelungen und ohne die Möglichkeit zur Anpassung der Motordrehzahl ausstatten, da sich der Festplattenmotor tatsächlich nur mit konstanter Drehzahl dreht. Das Hoch- und Herunterfahren einer Festplatte führt jedoch zu Stress und vorzeitigem Verschleiß, was in der Software durchgeführt werden kann. Außerdem ist es wahrscheinlich möglich, das Firmware-Flash / EEPROM einer Festplatte durch wiederholte Scheinaktualisierungen oder gehackte Firmware, die wiederholt auf intern zugreifbares Flash oder EEPROM schreibt, "auszubrennen". Ähnliches gilt für CD-ROM-Laufwerke.

Es ist möglich, Lüfter per Software zu deaktivieren, aber viele moderne CPUs schalten sich automatisch ab, wenn eine zu hohe Temperatur erreicht wird. Ältere CPUs hatten diesen Schutz nicht, aber solche Motherboards hatten auch keine Lüftersteuerung.

Wenn Ihr Netzteil explodiert, verursacht es nicht den gleichen Schaden wie das in Die Hard. Entschuldigung dich zu enttäuschen.

Ein ansprechender Artikel, der eine Softwarevariante hervorhebt, verursacht in Wired kürzlich Hardwareschäden in Bezug auf den Stuxnet-Virus . Software, die die Befehls- und Steuerungssoftware veranlasst, Kernzentrifugen physisch zu beschädigen. Es ist einfach erstaunlich.

In der Vergangenheit gab es einige Fälle, in denen es aufgrund von Hardware-Designfehlern möglich war, eine Maschine direkt und sofort zu beschädigen. In einem Fall kann eine einzeilige Anweisung dazu führen, dass ein Computer IIRC kurzschließt und in Brand gerät. Aber die Fälle, von denen ich gehört habe, waren auf alten 8-Bit-Mikros.

Anscheinend heißt der Begriff "Killer Poke", aber das habe ich gerade in einem schnellen Google aufgedeckt.

Es würde mich nicht wundern, wenn diese Dinge in eingebetteten Systemen mit fehlerhaften Treibern für Hardware passieren können, aber es sollte schwierig sein, sie auf den gängigsten Hardwareplattformen zu erreichen - zum einen, weil der direkte Zugriff auf Hardware kontrolliert wird, und zum anderen, weil diese Probleme auftreten sollten Auf jeden Fall ungewöhnlich und sehr spezifisch für genaue Hardware-Plattformen. Zum Beispiel funktioniert ein Blow-Up-Your-Graphics-Card-Poke wahrscheinlich nur für eine bestimmte Grafikkarte.

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

BEARBEITEN - Ich konnte keine Hinweise auf 8-Bit-Mikros finden, die einen Mördersack kurzschließen und Feuer fangen. Vielleicht war dies nur ein urbaner Mythos, den ich irgendwo aufgegriffen habe. Aber die Hinweise zu den HCG-CPU-Anweisungen ( http://en.wikipedia.org/wiki/Halt_and_Catch_Fire ) machen Spaß ... Der Motorola 6809-Prozessor wurde im Dragon 32, IIRC, verwendet Ich erinnere mich schwach.

Abgesehen von der Überlastung der Hardware gibt es Firmware-Viren , die die Hardware zerstören können, indem sie nicht physisch beschädigt, sondern einfach inoperabel gemacht werden (was genauso gut "physisch" sein kann, da die Hardware in keinem System mehr verwendet werden kann) .

Ich habe einmal ein Diskettenlaufwerk beschädigt und einen Assembler-Code programmiert, um den Kopf aus den üblichen Grenzen herauszubewegen. Das Laufwerk funktionierte nicht mehr und ich konnte das mit 2 anderen Laufwerken tun.

Aber damals bezweifeln es viele Menschen und ich habe mich nie wieder mit dem Thema befasst.

Es gibt einige Diskussionen darüber, ob das Neuschreiben eines BIOS (wie es bei alten Viren der Fall war) physischen Schaden verursacht, aber viele Leute (einschließlich ich) nehmen dies aus den von Ihnen erwähnten Problemen heraus.

Führen Sie eine CPU so hart, dass die Keramik tatsächlich bricht

Nein, es ist unmöglich, einer CPU in der Software irgendetwas anzutun, um einen "Keramikbruch" zu verursachen. Obwohl es bei einigen CPUs möglich ist, die Frequenz- oder Leistungsregelungsmodi so zu ändern, dass der Chip überhitzt , oder die Ausgänge so zu ändern, dass die Transistoren zu viel Strom abgeben oder abgeben (was davon abhängt, wie externe Komponenten miteinander verbunden sind); Beides beschädigt das Silikon oder die Pads. Die Keramik bleibt unberührt.

Es ist auch möglich, bei einer CPU mit EEPROM-Konfigurationsregistern (manchmal als "Sicherungen" bezeichnet) die CPU zu blockieren. Zum Beispiel eingebettete Prozessoren ( nicht x86-Klasse wie in der ursprünglichen Frage ) mit internem Flash, die Codeschutzoptionen oder andere Optionen (zum Beispiel Microchip PIC) bereitstellen, die bei falscher Einstellung dazu führen können, dass der Code beschädigt wird (wenn der Codeschutz aktiviert ist) Wenn die Software versucht, den Programmspeicher zu lesen, werden anstelle der tatsächlichen Werte alle Nullen zurückgegeben. Dies würde das System blockieren und eine Neuprogrammierung unter Verwendung eines externen Chip-Programmiergeräts erforderlich machen (möglicherweise sogar Entfernen von der Leiterplatte, um dies zu erreichen).

Die meisten von uns schreiben nur Code für einfache kleine Computer und es ist unwahrscheinlich, dass dies passieren kann. Wenn Sie sich mit mechanischen Maschinen verbinden, wird es wahrscheinlicher.

Vor kurzem wurde der Wurm Stuxnet entwickelt, um die Siemens-Software zur Steuerung von Gaszentrifugen anzugreifen, die bei der Anreicherung von Uran eingesetzt wird. Die Zentrifugen würden sich mit einer Geschwindigkeit drehen, die sie beschädigen soll.

Vor vielen Jahren hatte ich ein DAT-Laufwerk (Digital Audio Tape) als Computer-Backup-Laufwerk eingerichtet. Sie konnten nur indirekt über Retrospect (Backup-Software) darauf schreiben. Dann habe ich eine Software gefunden, mit der Sie das Laufwerk tatsächlich einbinden können - verwenden Sie es wie eine Festplatte. Es hat funktioniert ... für ein paar Wochen ... und dann ist das Bandlaufwerk durchgebrannt. Die Tonköpfe waren einfach nicht für den Direktzugriff wie eine Festplatte konzipiert, und all das Hin- und Herschlagen hat sie zerstört.

Also ja, Software kann Hardware beschädigen (oder sogar zerstören).

Sobald Sie sich von normalen Desktop-Computern verabschiedet haben, können selbst nicht böswillige Softwarefehler zu spektakulären Hardwarefehlern führen:

• Der Mars Climate Orbiter - mehr als 500 Millionen US-Dollar für Mission ausgegeben, zerstört durch einen Umrechnungsfehler von metrisch zu imperial.

• Ariane 5-Flug 501 - zerstört durch einen Integer-Überlauf-Bug, der zu einem Verlust von Raketen und Raumfahrzeugen führt und mehr als 370 Millionen US-Dollar kostet.

• Zwei F-22-Raptor-Flugzeuge im Wert von 150 Millionen US-Dollar stürzen ab - durch verschiedene Bugs .

• Fehler in der FADEC-Software des Chinook-Hubschraubers waren zumindest teilweise für den Absturz von ZD576 und den Tod von 29 Menschen verantwortlich.

Mandrake Linux hatte vor Jahren einen Fehler mit der LG CD-ROM http://www.linux.com/archive/feed/32318 . Der Bug war im Moment berühmt.

Dies hängt teilweise von den Einschränkungen ab, die der Hardware bei der Entwicklung auferlegt wurden. Wenn an den Computer eine Bombe angeschlossen ist, die ausgelöst werden soll, können Sie die Hardware mit der Software wahrscheinlich ziemlich effektiv zerstören. Verhindern Sie jedoch den direkten Zugriff auf den Zünder, und die Hardware ist sicher.

Um Hardware mit Software zu beschädigen, benötigen Sie:

• Hardware, die sich selbst beschädigen kann
• eine Möglichkeit für die Software, diese Fähigkeit zu steuern (z. B. eine Benutzeroberfläche, eine API, ein Zugriff auf niedriger Ebene oder Fehler in den Zugriffsbeschränkungen)
• eine Möglichkeit, Software zu ändern / zu manipulieren / zu installieren / auszuführen

Ja, zumindest für schlecht gestaltete Hardware. Moderne Hardwares müssen jedoch verschiedene Sicherheitsbestimmungen erfüllen, die ihre Fähigkeit, sich selbst zu beschädigen, einschränken. Moderne CPUs schalten sich bei Überhitzung aus, moderne Festplatten / CDs / DVDs / Blu-ray-Laufwerke haben eine vordefinierte Geschwindigkeit usw .; Es gibt alle Arten von Sicherheitsmechanismen, die von Hardwareherstellern eingeführt werden, um zu verhindern, dass fehlerhafte Software (einschließlich fehlerhafter Treiber und Firmware) die Hardware beschädigt.

Während diese Sicherheitsmechanismen in keiner Weise narrensicher sind, ist es sehr schwierig, eine gut gestaltete Hardware allein durch Software zu beschädigen. Das Beste, was Software tun kann, ist, die Hardware auf eine Weise zu verwenden, die den Verschleiß optimal erhöht.

Die einfachste Art, Hardware zu beschädigen, ist bei eingebetteten Systemen, bei denen Sie auf die einzelnen Pins eines Mikrocontrollers zugreifen können. Sie können einen Eingang einfach als Ausgang festlegen oder umgekehrt und einen Kurzschluss verursachen. Ich kann mir nur vorstellen, dass dies nützlich ist, um den PC zu beschädigen, wenn Sie Zugriff haben und in der Lage sind, die Firmware einiger Hardwarekomponenten zu ändern.

Sicher ist es möglich, auf vielen Systemen Schaden zu verursachen, wenn Sie in die BIOS-Level-Steuerelemente gelangen. Durch einfaches Ausschalten des Lüfters und anschließendes Ausführen eines rechenintensiven Programms werden viele Systeme beschädigt (obwohl einige festverdrahtete Wärmebegrenzer enthalten). In einigen Systemen können Sie die Spannungen über ein Programm usw. einstellen, und in einigen können Sie die Arbeitszyklen des Prozessors und dergleichen einstellen. (Dies gilt insbesondere für Laptops, bei denen häufig eine umfangreiche Leistungssteuerungslogik vorhanden ist.)

Und natürlich gab es bei älteren Monitoren Möglichkeiten, diese durch falsche Bildwiederholfrequenz zu beschädigen oder das Video sogar ganz auszuschalten. (Die meisten modernen Monitore enthalten eine Selbstschutzlogik.) Und wie bereits erwähnt, können Sie bei einigen Diskettenlaufwerken Schäden verursachen, indem Sie den Kopf über seine Grenzen fahren. (Ich bin auf dieses Problem gestoßen.)

Ich hatte ein Nokia n97mini-Handy, dessen Display durch Überhitzung beschädigt wurde, als die CPU in eine enge Schleife geriet und überhitzt wurde. Durch die Hitze trennten sich die Schichten des Displays. Ich würde vermuten, dass andere Handys ähnliche Gefahren haben.

Nur wenn die Hardware schlecht ausgelegt ist. Beispielsweise steuert die Software die Drehzahl des Elektromotors durch Ändern der Spannung. Der Motor ist jedoch so ausgelegt, dass er durchbrennt, wenn die höchste Spannung länger als 1 Minute verwendet wird. Sie können sich vorstellen, dass Software diese Grenze leicht überschreiten kann. Wenn der Motor jedoch einen spezifischen Abschaltstrom hat, wenn seine Temperatur einen bestimmten Grenzwert erreicht, überlebt der Motor, was auch immer die Software versucht.

Zurück zu meinem anderen Beitrag, in dem ich Windows 7 + Dell BIOS beschuldigt habe, eine Festplatte anstoßen zu können.

Vor Jahren las ich ein Buch über Computerviren, und das, das meine Aufmerksamkeit am meisten auf sich zog, war das Truthahnvirus, das tatsächlich Hardware töten konnte.

Eine Variante des Virus würde den Strahl in einem CRT-Monitor so fokussieren, dass er ausbrennt. Mit verbrennen meine ich nicht nur das Einbrennen von Phosphor, obwohl dies ein Nebeneffekt war, sondern die Elektronenkanone würde ausfallen und den Monitor völlig tot lassen.

Eine andere Variante des Virus würde mathematische Berechnungen so durchführen, dass der Co-Prozessor überlastet und ausbrennt.

Natürlich war dies vor einiger Zeit in den Tagen älterer Hardware, die für diese Art von Angriff anfällig war. Zum Glück wurde moderne Hardware im Allgemeinen entwickelt, um dies zu verhindern, aber das wird wahrscheinlich niemanden aufhalten, der entschlossen genug ist.

Außerdem wäre es für einen Virus relativ einfach, das BIOS zu töten. Es gibt einen Grund, warum BIOS-Flasher Sie immer davor warnen, das System während des Flashens auszuschalten oder zurückzusetzen. Dies liegt daran, dass ein unvollständiger Schreibvorgang das BIOS beschädigt und das BIOS das Basic Input Output System des Computers ist. Wenn Sie es beschädigen, wird das System funktionsunfähig. Es war einmal so, dass das BIOS nur aus dem reinen DOS-Modus geflasht werden konnte, aber Windows-Flasher gibt es schon seit einiger Zeit. Es gibt nichts, was einen Virus davon abhält, böse Dinge in das BIOS zu schreiben und so das System zu töten. Genau das haben CIH / Tschernobyl 1999 getan.

Glücklicherweise sind einige Motherboards mit zwei BIOS-Versionen ausgestattet, sodass die Sicherung im Falle einer Beschädigung des primären BIOS verwendet werden kann, und andere ermöglichen das Zurücksetzen oder erneute Flashen eines beschädigten BIOS, aber nicht alle können oder können dies.

Im Allgemeinen lautet die Antwort: Software kann Hardware nicht beschädigen. Es gibt jedoch Ausnahmen. Erinnert sich jemand, dass Software auf dem ursprünglichen IBM-PC entweder die Monochrom-Adapterplatine oder den Monitor beschädigen könnte? Das war definitiv ein Augenöffner.

In vielen Fällen ist die Hardwaresteuerung von Geräten mit der Software verbunden, sodass fehlerhafte Software die physische Hardware beschädigen kann.

Ein dafür relevanter Begriff ist der "Killer Poke", der das Einfügen eines Wertes in ein Register (der "Poke" -Befehl) beschreibt, den die Hardware nicht tolerieren konnte. Die Wikipedia-Seite für "Killer Poke" enthält mehrere Beispiele.

Frühe Festplatten können alle Arten von Schäden erleiden. Die Schreib- / Leseköpfe können manchmal so weit über den Plattenteller hinausbewegt werden, dass sie auf die Spindelachse oder das Gehäuse treffen. Dies könnte entweder die Lese- / Schreibköpfe beschädigen oder zu einer Fehlausrichtung führen.

Moderne Tintendrucker und Scanner haben häufig nur auf einer Seite der Spur ihres Druckkopfs oder der CCD-Leiste einen Begrenzungsschalter. Nur die Firmware schützt sie davor, sich außerhalb der vorgesehenen Reichweite zu bewegen (und gegen Dinge zu fahren). Theoretisch könnte ein Firmware-Update entwickelt werden, das nicht nur ein solches Gerät blockiert, sondern auch physischen Schaden verursacht.

Es gibt auch weiche "Killersticks". Die Lebensdauer einer Festplatte kann durch Maximierung von Stress und Hitze erheblich verkürzt werden. Windows wird übrigens mit einer solchen "Funktion" ausgeliefert. Wenn Sie mehr als eine Software-RAID-Partition auf einer Festplatte erstellen und das RAID synchronisiert werden muss (z. B. nach einem unerwarteten Neustart), werden alle Partitionen gleichzeitig synchronisiert. Bewegen der Antriebsköpfe zwischen extremen Positionen mit maximaler Geschwindigkeit hin und her, wahrscheinlich für mehrere Tage, da der Durchsatz in diesem Zustand minimal ist. Für SSDs hingegen ist ein dauerhaftes Maximum an Schreibvorgängen erforderlich, um frühzeitig fehlschlagen zu können.

Der ältere BBC Microcomputer war mit einem Relais ausgestattet, mit dem ein Bandlaufwerk gestartet und gestoppt wurde. Im Allgemeinen würden Sie das Relais vor dem Laden eines Programms über einen Befehl aktivieren und das Relais anschließend deaktivieren.

Beim Aktivieren oder Deaktivieren des Relais ertönt ein lautes Klicken aus dem Inneren des Gehäuses, und ein schnelles Umschalten des Relaiszustands erzeugt ein Summen. Eine unterschiedliche Häufigkeit des Aktivierens und Deaktivierens würde unterschiedliche Summtöne erzeugen. Sie können dies dann verwenden, um eine Melodie abzuspielen.

Das Relais war jedoch nicht für so viele Einschaltzyklen ausgelegt, und dies könnte und würde schließlich das Relais irreparabel beschädigen, was den Besitzer des Computers dazu veranlassen würde, ein neues zu kaufen, das als Ersatz für das Motherboard physisch aufgelötet werden müsste das Alte.

Ich habe dies aus eigener Erfahrung gelernt, habe das defekte Relais jedoch nie ausgetauscht, da ich ein festplattenbasiertes System hatte und das Umschalten des Relais nur zum Vergnügen war.

Wenn ich mich recht entsinne, gab es im Referenzhandbuch des Programmierers, das mit der BBC Micro geliefert wurde, sogar Warnungen davor.