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修复漏洞却影响性能?Windows 10系统升级前后性能对比实测

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今年初,Google Project Zero(国外的一个安全研究团队)发现了Meltdown和Spectre(中文名分别为熔断和幽灵)这两个安全毛病,并引起了全球用户的广泛关注。固然微软在Meltdown和Spectre这两个安全毛病出现之后就推送了修复补丁,但打上补丁之后用户们却发现电脑性能竟然出现明显低落,这也引起了许多用户的不满。, s7 W/ r; M/ E( q; `
然而就在上述毛病风波还未平息之时,安全研究职员又在不久前发现了一个大概会导致安全锁定区的敏感数据被盗取的新毛病——Foreshadow(中文名为预兆)。当然,在发现Foreshadow这一新安全毛病之后,微软也推送了安全毛病补丁。然而题目来了,打上这3个毛病的补丁之后,电脑性能毕竟会低落多少,是否会给我们的一样平常使用带来较大影响呢?为了寻找答案,我们决定进行一番对比测试。
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, l% A$ z, }6 `9 ?Foreshadow(预兆)到底是啥?5 C( Z3 @  z1 m8 u
正如前文所说,Foreshadow是继今年1月发现的熔断和幽灵之后的第三个紧张毛病。据相识,两个国外的安全研究团队发现,攻击者可以使用Foreshadow毛病来访问存储在计算机中的敏感数据。而其具体方式是接纳绕过英特尔处理处罚器上一项名为Software Guard Extensions(中文名为英特尔软件防护扩展,下文简称SGX)的技能,从而获取用户存储在“安全封锁地区”的敏感数据。$ r/ d  i9 t. O7 T! r

- E' I% m( n1 L- Y" }0 ^那么SGX技能是什么呢?简朴来说,它是英特尔从第7代Core和Xeon E3 v5处理处罚器后才引入的架构扩展技能,用于增强软件的安全性。从原理上来讲,该技能并不会主动识别和隔离PC中的恶意软件,而是将正当软件的安全利用放进一个安全的“围圈”中进行,从而让这些安全利用不受恶意软件的攻击。不但云云,纵然是拥有特权的软件也无法访问这个“围圈”。4 v5 ~* D) W5 g* q7 d# i. y
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▲英特尔SGX技能可以PC中提供一个安全空间,从而保障用户关键代码,以及数据的机密性和完整性。  W  X5 a. c" T! P" q+ T) ?$ W: u% u
换而言之,它可以在计算平台上提供一个可信的空间(我们可以将它明白成一个“保险箱”),从而保障用户关键代码,以及数据的机密性和完整性。在今年初熔断和幽灵这两个毛病爆发之时,SGX技能还被以为是可以有效抵抗这两个毛病的谋利性实验攻击。然而,Foreshadow毛病却可以乐成地绕过它,进而访问受SGX掩护的敏感数据。
, n) f, p+ h; W  \- C并非只有1个Foreshadow毛病,而是3个9 ]- M6 P/ ~- |2 L4 e. [
在相识SGX技能之后,接下来咱们继续把眼光转回到Foreshadow毛病上。着实,安全研究团队最初只是发现了可以绕过英特尔SGX技能的Foreshadow毛病,并向英特尔进行了反馈。不外英特尔在分析该毛病的缘故原由时,又发现了两个别的的毛病。也就说,现在的Foreshadow毛病拥有3个子体,他们分别是影响英特尔软件防护扩展(SGX)的CVE-2018-3615;影响利用体系和体系管理模式(SMM)的CVE-2018-3620;影响假造化软件和假造机监督器(VMM)的CVE-2018-3646。
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2 ^" N3 D) W. ^" w, ?: w. O那么这些毛病会存在多大的危害呢?假如有攻击者使用上述3个Foreshadow毛病子体,那么他们就能顺利访问存储在内存和第三方云中的敏感数据。不外别担心,英特尔在今年8月14日发表的官方公告中称,他们尚未发现有黑客使用Foreshadow毛病的攻击活动。不但云云,英特尔也于同一天发布了修补该毛病的补丁——KB4343909。; Y4 S; ~% \( m% J! ]$ e2 z8 g
熔断和幽灵毛病是怎么回事?  ^5 T- s: p; }; `2 Q1 \
大概有的朋侪并没有听说过今年初发现的熔断和幽灵这两个毛病,大概只是略有耳闻。没关系,下面我们就来认识一下这两个毛病。着实,熔断和幽灵并不但指两个毛病,而是Google Project Zero团队发现的3个安全毛病变体的统称。其中,由于毛病变体1和变体2是通过诱骗的方式来实验,以是它就被定名为“幽灵”(与影戏《007》中的险恶构造名称雷同)。而变体3由于可以大概有效“熔断”处理处罚器的安全防护,以是它就被直接定名为“熔断”。值得一提的是,在今年5月份,Google和微软又发现了幽灵毛病的变体3a和变体4。
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" f# h; ]% v$ x: a, Y2 I▲熔断和幽灵毛病风波引起了全球用户的广泛关注。3 m* R% f# [+ b. ^0 T  L
那么它们会让我们的电脑处在何种伤害田地呢?简朴来说,黑客可以通过熔断毛病访问内核的内容,从而获取当地利用体系底层的信息。至于幽灵毛病,黑客则可以在我们使用欣赏器访问某些包罗幽灵毛病恶意使用步调的网站时,盗取我们的账号、暗码以及邮箱等个人隐私。当然,在云服务场景中,黑客也使用幽灵毛病来盗取其他用户的数据。4 b2 A, U7 `! _5 l& M. f
在发现熔断和幽灵毛病之后,微软便于今年1月3日推送了修复补丁(KB4056892),并盼望用户尽快修复毛病。不外在打上补丁之后,用户们开始发现处理处罚器性能出现明显降落,而且处理处罚器型号越旧,受影响的程度大概越大。那么打上毛病修复补丁会对PC性能带来多大的影响,会不会影响我们一样平常使用和游戏体验呢?我们会同一测试打上Foreshadow、熔断以及幽灵这些毛病的修复补丁之后,PC性能是否会发生厘革。2 D& d1 V2 |; r& H+ p/ N  G
我们怎样测试4 F6 {7 J5 n+ U; q, F0 m0 H
本次测试最关键的部分就是测试体系的选择。由于我们的目的是要将打上毛病修复补丁前后的性能进行对比,以是就要选择毛病存在时和修复后的两种状态。其中毛病存在时的体系,我们选择的是微软于2017年9月发布的Windows 10秋季创意者,版本号为1709(OS内部版本:16299.15)。
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* L9 }8 W2 Y9 U* P! H: f至于修复毛病后的体系,我们选择的则是Windows 10春季创意者,版本号为1803(OS内部版本:17134.228)。该体系已经包罗微软于于今年1月3日推送的熔断和幽灵毛病修复补丁(KB4056892),而且我们会手动打上编号为KB4343909(修复Foreshadow毛病的体系补丁)和KB4346084(修复幽灵变体3a、幽灵变体4以及Foreshadow毛病的英特尔微码更新)。! {  Q( L4 L4 {9 g* g

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4 q; ]! {0 C" t3 ]% a▲英特尔在8月14日发布了Foreshadow毛病的修复补丁。
4 a8 S& ?7 F& F7 T& W$ f, B前文中我们提到,不少Windows用户在打上熔断和幽灵补丁之后,发现处理处罚器性能出现明显降落,而且处理处罚器型号越老,性能降落幅度越大。因此,我们在选择测试平台时,决定组装一台“旧呆板”作为测试平台之一。处理处罚器我们选择的是英特尔酷睿i7-4790K,主板是华硕Z97-PRO GAMER,内存选择的是博帝16GB DDR3 2400双通道内存。
$ H6 I2 \) W- ]1 K' l同时我们也同样搭建了一个由诸多新硬件构成的“新呆板”。其中包括ROG MAXIMUS ⅩAPEX主板、芝奇Sniper X DDR4 2666内存套装(8GB×2)以及NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti显卡等硬件。而在处理处罚器的选择上,我们选用了面向高端用户的英特尔酷睿i7-8700K和面向入门级用户的英特尔酷睿i3-8100,从而验证打上上述补丁之后,最新的高端处理处罚器以及入门级处理处罚器是否会出现性能低落的征象。
1 ~8 o( X7 K2 ?) f( c8 z3 C在测试内容方面,除了处理处罚器基准性能测试、应用性能测试以及游戏性能测试之外,我们还参加了内存性能测试和SSD理论性能测试这两个部分。其中,内存性能测试我们将会使用AIDA64 Cache & Memory Benchmark进行测试,而SSD理论性能我们则将会使用AS SSD Benchmark进行观察。
) h9 i* D$ |  J/ v测试平台一% D0 D4 ~! Y8 n( r* L& u, U" f
处理处罚器:英特尔酷睿i7-8700K、英特尔酷睿i3-8100' S& `4 g+ H- x5 j! x
主板:ROG MAXIMUS ⅩAPEX0 L: y$ j9 o/ S
内存:芝奇Sniper X DDR4 2666内存套装(8GB×2)
& R% `- k4 H) `0 t$ U显卡:NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti
/ o' Z# P0 c' j1 Z9 r1 C1 a硬盘:金士顿SUV400 240GB SSD、希捷1TB HDD7 U  G# p/ \1 `% X  g
散热器:Tt Floe Riing RGB 360水冷散热器, L: a6 N8 s8 h- d. ?( h) A$ d
测试平台二
: d! g) b& \! H, o处理处罚器:英特尔酷睿i7-4790K
  f! T5 q. F- @4 `1 ~% U: u主板:华硕Z97-PRO GAMER- ?% ]. b: l( A" T/ w! D- i4 S
内存:博帝DDR3 2400内存套装(8GB×2)
% j2 k  _- S0 o2 ^) I显卡:NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti
! _$ i1 p$ H+ H* |5 _6 Z6 l硬盘:OCZ VERTEX 46A 240GB SSD、希捷1TB HDD& B( f7 X+ C- Y3 J" z/ s
散热器:Tt风冷散热器
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/ y+ h7 o9 B6 ?- B5 K( T5 ^4 R内存性能测试
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, }8 N" R$ s' }: M5 a4 d8 e▲打补丁前:i7-8700K+DDR4 2666双通道内存
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/ U: f0 {+ [( J2 f# x' n6 C6 G2 b4 `5 R  C/ E; V- q, R
▲打补丁后:i7-8700K+DDR4 2666双通道内存
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4 w  S- S  Z& {9 p$ M$ A
; g* P, A7 m1 Z1 l  y▲打补丁前:i7-4790K+DDR3 2400双通道内存
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7 s) r% m' j3 o! q5 a▲打补丁后:i7-4790K+DDR3 2400双通道内存
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. G, D. x6 m, R8 ^" C▲打补丁前:i3-8100+DDR4 2666双通道内存
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▲打补丁后:i3-8100+DDR4 2666双通道内存
" N5 V( q; p( Y! j测试点评:当英特尔酷睿i7-8700K搭配参测内存时,打上补丁之后参测内存的写入和拷贝速率有较小幅度的降落。其中,内存写入速率从39606MB/s降落至39487MB/s,拷贝速率从34072MB/s降落至33829MB/s。此外打上补丁之后,内存耽误增长了0.6ns。
: T+ L2 |0 ]8 g6 h当英特尔酷睿i3-8100搭配参测内存时,其写入速率从打补丁前的39668MB/s降落至打补丁后的38709MB/s,而且内存拷贝速率也降落了6%,内存耽误也进步了6ns。相比和英特尔酷睿i7-8700K搭配时,参测内存搭配英特尔酷睿i3-8100在打上补丁之后的性能降落幅度要更为明显。; ?5 k& ^# y# \
此外,参测内存和英特尔酷睿i7-4790K搭配时,该内存的读写速率在打上补丁之后均出现小幅低落,而拷贝速率则有略微上升。综合来看,打上毛病修复补丁简直会低落内存的部分性能,但影响程度并不大,用户在一样平常使用的过程中险些感觉不到。
! T1 V% B- j8 P5 R% d  P基准性能测试
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测试点评:起首来看看英特尔酷睿i7-8700K的表现。从这款处理处罚器的基准性能测试效果可以看到,打上毛病修复补丁之后,其性能降落幅度较小。比方在鲁大家处理处罚器性能测试中,英特尔酷睿i7-8700K在打上补丁前的得分为135731,打上补丁后得分为132008,该项测试结果降落了2.7%。像CPU-Z Bench的单线程和多线程得分、Super Pi一百万位运算耗时以及SiSoftware Sandra算术处理处罚器性能等测试结果的降落幅度均在1%以内。
4 O! Y  q6 v7 \9 \& g* b& U在英特尔酷睿i3-8100的测试结果中,我们看到了和英特尔酷睿i7-8700K相似的效果。其中,wPrime 1024M运算性能在打补丁前后的降落幅度最大—相比打补丁前,打补丁后的运算耗时增长了约9秒,增幅约为3.6%。此外,该处理处罚器在SiSoftware Sandra算术处理处罚器和鲁大家处理处罚器中的性能测试结果,在打补丁之后均降落约2.7%,而且其他的测试结果的降幅则更小。
: t( `) T" i, K! S. t至于英特尔酷睿i7-4790K,我们可以看到在打上补丁之后,其CPU-Z Bench多线程得分、SiSoftware Sandra算术处理处罚器、鲁大家处理处罚器以及弗里茨国际象棋基准测试等项目中的性能测试效果在降落幅度上均在3%以内。  O: ^) l3 g, O2 X) T1 A+ u  Y- }
因此,从基准性能测试部分的结果我们不难看出,安装上述毛病修复补丁之后,英特尔酷睿i7-8700K、英特尔酷睿i3-8100以及英特尔酷睿i7-4790K这3款参测处理处罚器的性能简直会出现小幅降落,但这并不会对用户的一样平常使用造成明显影响。那么在现实应用中也简直云云吗?我们不妨看看接下来的应用性能测试效果。$ r$ m4 B! y* g6 R2 Z
应用性能测试2 ~. \) J! h; U9 \  a- ]- K

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测试点评:在应用性能测试部分,我们果然得到了和基准性能测试雷同的效果—在打上补丁之后,三款参测处理处罚器的性能降落幅度较小。比方在CINEBENCH R15处理处罚器多线程渲染中,英特尔酷睿i7-8700K、i3-8100以及i7-4790K分别降落了24cb、14cb以及4cb;上述3款处理处罚器在7-Zip基准测试中,其性能降落幅度分别约为2.7%、0.4%以及3%。
+ F1 E4 [2 q8 s1 Z此外,在更能模仿用户的一样平常和办公使用场景的PCMark 10 Express中,上述3款处理处罚器的得分也分别降落了1.2%、3%以及3.8%。由此可见,固然打上毛病修复补丁之后,3款参测处理处罚器的性能简直会略微低落,但简直不会对用户的一样平常使用和办公造成明显影响。那么在玩家们比力关心的游戏性能方面是否也是云云呢?# f5 ~5 t: ~2 x0 Z4 t3 ^5 V
游戏性能测试: [& u2 D0 z5 v! Q# x$ l4 \4 a8 U4 |

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测试点评:游戏性能测试部分,我们起首来看看3DMark Time Spy的测试效果。对比3款参测处理处罚器在这一测试项目中的结果我们可以看到,只有英特尔酷睿i3-8100在打上补丁之后的处理处罚器得分降落得最多,约为4.4%,而其他处理处罚器在打上补丁之后的测试结果降落幅度均在3%以内。8 w* z. u7 Z! B3 _& F
在现实游戏中,3款参测处理处罚器在搭配NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti显卡时,打上补丁之后的游戏均匀帧率的降落幅度也并不大。比方英特尔酷睿i7-8700K搭配NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti显卡时,在1080p和最高画质设定下,《孤岛惊魂5》的均匀帧率仅降落了2fps。
* R  {; O( Y" ?9 z7 ^# Q& Y" B此外,3款参测处理处罚器在搭配NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti显卡,并在1080p和最高画质设定下运行《F1 2017》时,游戏均匀帧率最多也仅低落了3fps。由此可见,打上毛病修复补丁之后,固然游戏均匀帧率会出现略微降落,但并不会明显低落玩家的游戏体验。$ k% [) U- c; c) h* k1 M
SSD性能测试) E3 J1 h' u- l, ]9 M
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▲打补丁前:i7-8700K+金士顿SUV400 240GB SSD- H% e9 \/ ?: Y% q

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4 a$ e1 o7 G3 K8 ?. I( t  ?▲打补丁前:i3-8100+ 金士顿SUV400 240GB SSD7 {9 @" _2 R8 c1 i
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9 q3 x* p, W  v' L/ h▲打补丁后:i3-8100+ 金士顿SUV400 240GB SSD
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▲打补丁前:i7-4790K+ 东芝OCZ 240GB SSD# M7 z3 o7 B& u. C8 q

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▲打补丁后:i7-4790K+ 东芝OCZ 240GB SSD9 V* ]0 J, @* Q2 m" ^! ?: Z( x
测试点评:当英特尔酷睿i7-8700K搭配金士顿SUV400 240GB SSD时,从AS SSD Benchmark测试截图我们可以看到,打补丁前后的连续读写速率均比力相近。不外相比打补丁前,其4K单队列随机读取速率在打补丁之后降落了约17.8%,同时测试总分也低落了30分左右。当英特尔酷睿i3-8100搭配金士顿SUV400 240GB SSD时,我们也看到了相似的效果—在打补丁前后,SSD的连续读写速率根本处于同一程度,而4K单队列随机读取速率降落15.6%。
' @/ M9 x5 K9 d* f+ p: e+ K此外,当英特尔酷睿i7-4790K搭配东芝OCZ 240GB SSD时,相比打补丁前,该SSD打补丁后的连续写速率均没有太大厘革。不外在4K单队列随机读写速率方面,打补丁之后降落其4K单队列随机读取速率降落8.5%,而且其4K单队列随机写入速率从打补丁前的131.53MB/s降落至109.21MB/s,降落幅度达到17%。由此可见,打上毛病修复补丁对SSD的连续读写速率的影响较小,但会让SSD的4K单队列随机读写速率出现明显低落。具体到用户的现实体验上,便是用户在存取零星文件以及游戏加载时间会变得更长。
, a% y/ o. ~- j* X. E0 Z, _写在最后
, x. k* y4 I: t! }通过我们以上测试可以看到,打上Foreshadow(预兆)、Meltdown(熔断)和Spectre(幽灵)这3个毛病的修复补丁之后,除了SSD的单队列读写速率存在较为明显的低落之外,内存和处理处罚器理论性能、现实应用性能以及游戏性能的降落幅度均比力小,在用户现实使用过程中险些察觉不到这种渺小的厘革。
! W" ?1 E* B! f5 Q) h. x( I3 j& b不外别忘了,修复毛病之后可以大概包管我们紧张的个人隐私和敏感数据。因此我们以为,即便修复毛病会略微低落PC性能,但在险些无法察觉这种厘革的条件下,让电脑体系打上毛病修复补丁是值得的。更何况在毗连互联网的状态下,Windows 10体系会主动下载并安装毛病修复补丁,无需复杂的手动利用。当然,假如有朋侪还是介怀打上毛病修复补丁之后所带来性能降落,那么也可以选择手动卸载更新,并关闭Windows 10体系主动更新服务。
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; R# r" y* a- S2 S5 C- G▲手动卸载更新的方法如下:1、打开控制面板;2、点击“步调”;3、点击“查察已安装的更新”;4、双击须要卸载的更新步调即可。
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▲关闭Windows 10体系主动更新服务方法如下:1、同时按下Windows键和S键;2、输入“services.msc”并点击回车;3、找到并双击“Windows Update”服务;4、将启动范例中选择“禁用”,并点击确定即可。
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GMT+8, 2018-10-19 19:41

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