隨著5G網(wǎng)絡(luò)的大量推出，人們?cè)絹碓綋?dān)心向后兼容和老的易受攻擊的技術(shù)，什么是向后兼容，它會(huì)對(duì)5G產(chǎn)生怎樣的影響，它是否也會(huì)影響硬件？

什么是向后兼容？

向后兼容性是一種新技術(shù)可以支持以前技術(shù)的硬件和軟件的概念。例如，在現(xiàn)代處理器（如Intel和AMD）中，向后兼容性是一個(gè)很強(qiáng)的組件，因此指令集隨著時(shí)間的推移而擴(kuò)展，但仍然可以執(zhí)行過去的代碼。另一個(gè)向后兼容的例子是現(xiàn)代微軟操作系統(tǒng)（如Windows10）如何運(yùn)行以前版本的Windows（如Windows95）中的代碼。

向后兼容性如何有用？

向后兼容性在技術(shù)的各個(gè)方面都起著至關(guān)重要的作用，包括大型機(jī)、計(jì)算機(jī)硬件、微控制器和操作系統(tǒng)。能夠支持舊技術(shù)的系統(tǒng)和硬件允許工程師維護(hù)可能仍然發(fā)揮關(guān)鍵作用的老一代技術(shù)。向后兼容性是必要的一個(gè)例子是預(yù)期壽命超過30年的核反應(yīng)堆，它使用大量的傳感器。假設(shè)工廠將接受控制室升級(jí)（例如改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)連接或操作系統(tǒng)）。在這種情況下，這些系統(tǒng)需要能夠與預(yù)先存在的基礎(chǔ)設(shè)施一起工作，包括傳感器。

可以觀察到向后兼容性的一個(gè)例子是微控制器的PIC范圍。雖然每一代PIC微控制器使用不同的寄存器和數(shù)據(jù)總線寬度，但大多數(shù)都支持一個(gè)基本指令集，而且更現(xiàn)代的PIC微控制器擴(kuò)展了指令以允許更復(fù)雜的操作。但是，核心指令集仍然存在，這意味著舊的PIC代碼將始終以最小的代碼更改工作。

5G容易受到舊技術(shù)的影響嗎？

向后兼容性允許舊技術(shù)保持不變，這在該技術(shù)仍在使用的情況下特別有用，但使新系統(tǒng)向后兼容并不總是一個(gè)好主意。5G，下一代蜂窩技術(shù)，將有助于推動(dòng)一個(gè)由物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能和自動(dòng)駕駛汽車等技術(shù)驅(qū)動(dòng)的更加互聯(lián)的世界。與前代產(chǎn)品不同，5G為連接設(shè)備提供了高下載速度（超過1Gbps）、低延遲和更多同時(shí)連接的能力。雖然5G加密了更多的數(shù)據(jù)，以及更強(qiáng)大的安全協(xié)議的引入，但由于向后兼容的系統(tǒng)，它可能面臨風(fēng)險(xiǎn)。

在新加坡舉行的科技安全會(huì)議Black Hat Asia包括研究人員，他們展示了5G等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)如何容易受到已有數(shù)十年歷史但仍能連接到此類網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的攻擊。許多系統(tǒng)內(nèi)置的向后兼容性允許舊設(shè)備連接到5G網(wǎng)絡(luò)（例如那些不能支持最新安全協(xié)議的設(shè)備）。例如，信令系統(tǒng)是電話交換網(wǎng)絡(luò)中用于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換、建立和斷開呼叫、短信和預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)的協(xié)議技術(shù)。該協(xié)議建立于1975年，此后幾乎沒有改變，它在現(xiàn)代蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的使用可能允許攻擊者繞過雙因素身份驗(yàn)證并攔截電話呼叫。

漏洞也源于仍在使用中但無法使用最新操作系統(tǒng)的設(shè)備。例如，數(shù)以百萬計(jì)的操作系統(tǒng)過時(shí)的智能手機(jī)仍在流通，而且每多出一年，這些設(shè)備仍在運(yùn)行，就增加了遭受攻擊的可能性。如果此類設(shè)備可以訪問5G網(wǎng)絡(luò)，這可能導(dǎo)致攻擊者劫持舊硬件上的5G連接。但是舊的硬件通常需要過時(shí)的協(xié)議（如SS7），5G將支持這種協(xié)議（這允許3G和4G設(shè)備連接到5G網(wǎng)絡(luò)）。因此，這些較舊的協(xié)議也可能不會(huì)使用最新的安全協(xié)議進(jìn)行更新，從而為攻擊者提供另一個(gè)入口點(diǎn)。

硬件應(yīng)該向后兼容嗎？

自從第一臺(tái)IBM PC問世以來，硬件兼容性在PC行業(yè)一直很重要。新計(jì)算機(jī)能夠與舊計(jì)算機(jī)對(duì)話，這使得無需轉(zhuǎn)換文件或購買新硬件（即外圍設(shè)備）即可輕松過渡。在早期PC時(shí)代，向后兼容性也是至關(guān)重要的，因?yàn)榭焖僮兓募夹g(shù)允許頻繁地引入新功能，而不需要整個(gè)計(jì)算行業(yè)改變其基本原理。例如，DDR、DDR2和DDR3的引入允許提高內(nèi)存速度，但是這些特性對(duì)最終用戶仍然是透明的，新的和舊的硬件仍然可以工作。

然而，如5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)所示，向后兼容的系統(tǒng)意味著底層機(jī)制不能被顯著改變。如果此類系統(tǒng)（如指令集）包含漏洞，則攻擊者可以在集成向后兼容性的任何硬件中利用這些漏洞。雖然現(xiàn)代系統(tǒng)可能能夠檢查可疑活動(dòng)的安全硬件，但其結(jié)果可能是合法系統(tǒng)無法正常工作。

但是，向后兼容系統(tǒng)還提出了另一個(gè)問題：一個(gè)40年前的軟件或硬件是否仍能在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)上運(yùn)行？如果一個(gè)系統(tǒng)與40年前的系統(tǒng)（如ibmpc）是硬件兼容的，那么這意味著硬件的基本原理是什么呢？隨著時(shí)間的推移，技術(shù)也在進(jìn)步，如果今天的PC是從頭開始設(shè)計(jì)的，與IBM PC標(biāo)準(zhǔn)相比，它很可能無法識(shí)別。例如，CPU很可能不使用代碼和數(shù)據(jù)段寄存器，低速總線很可能被單一的、統(tǒng)一的高速總線取代，主板可能包括多個(gè)CPU插座作為標(biāo)準(zhǔn)，圖形內(nèi)存甚至可以與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存完全分開。指令集將被重新設(shè)計(jì)，以考慮現(xiàn)代語言和編程方法，操作系統(tǒng)將被重新編碼，使安全的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將設(shè)計(jì)與物聯(lián)網(wǎng)的想法。
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