1983 Ken Thompson
Ken Thompson
Citation
For their development of generic operating systems theory and specifically for the implementation of the UNIX operating system ]
Ken Thompson，C语言前身B语言的作者，Unix的发明人之一(另一个是Dennis M. Riche老大，被尊为DMR)，Belle(一个厉害的国际象棋程序)的作者之一, 操作系统Plan 9的主要作者(另一个是大牛人Rob Pike, 前不久被google挖走了)。Ken爷爷也算是计算机历史上开天辟地的人物了。1969年还是计算机史前时代，普通人都认为只有大型机才能运行通用的操作系统，小型机只有高山仰止的份儿。至于用高级语言来写操作系统，更是笑谈。Ken爷爷自然不是池中物，于是他和DMR怒了，在1969年到1970间用汇编在PDP-7上写出了UNIX的第一个版本。他们并不知道，一场轰轰烈烈的UNIX传奇由此拉开了序幕。Ken爷爷在1971年又把Unix用C重写，于是C在随后20年成就了不知多少豪杰的梦想和光荣。
Ken爷爷还有段佳话： 装了UNIX的PDP-11最早被安装在Bell Lab里供大家日常使用。很快大家就发现Ken爷爷总能进入他们的帐户，获得最高权限。Bell Lab里的科学家都心比天高，当然被搞得郁闷无比。于是有高手怒了，跳出来分析了UNIX代码，找到后门，修改代码，然后重新编译了整个UNIX。就在大家都以为"这个世界清净了"的时候，他们发现Ken爷爷还是轻而易举地拿到他们的帐户权限，百思不解后，只好继续郁闷。谁知道这一郁闷，就郁闷了14年，直到Ken爷爷道出个中缘由。原来，代码里的确有后门，但后门不在Unix代码里，而在编译Unix代码的C编译器里。每次C编译器编译UNIX的代码，就自动生成后门代码。而整个Bell Lab的人，都是用Ken爷爷的C编译器。:D
UNIX的创造人之一，Ken Thompson，在他的 Turing Award Lecture中，便由这个主题加以发挥，说了一些有趣的故事。C 是一个被拿来写操作系统的语言。写操作系统的人很难忍得住诱惑，不在系统里面装些后门的。想想看，如果我写操作系统时，偷偷在login 的部份加一段程序代码，使得全世界的这套操作系统只要看到我的account和密码就让我进去，给我root权限，这该是多爽呀。 但是我不能直接在 login 的 source code 里面这样写，否则一下就被人抓到了（既然 source code流通，就是要给人看的呀）。 该怎么办呢？就从compiler里面动手脚，称作patch1吧：在compiler中多加一道手续， 如果发现被compile的原始程序〞疑似〞在作login动作，就把它开个漏洞，让我进得去。
但是这样也不见得行得通。Compiler以后也会改版，新版的compiler可能不是我在写。装系统的人也不见得用我的compiler。怎么办呢？于是我在compiler 的source code中作第二次手脚，称作patch2：如果这个compiler觉得在compile 的程序〞疑似〞另一个 compiler 的 source 的话，就加入上面的patch1和这个 patch2本身。
好，现在操作系统推出了，CC1 是我写的内建compiler，其中有我动的两个手脚。现在某人在compile UNIX, 不得不用这个compiler。然而CC1 中已经有了 patch1，于是一旦compile到login, compile出来的login程序就被动了手脚。只要看到我的名字，就一定让我进系统，给我root权限。
,----------. +---------------+ ,--------------.
| login | | Compiled | | login |
| source | =====> | by CC2 | =====> | Program |
| (clean) | | patch 1作用 | |(受感染了!)|
`--------- ’ +----------------+ `-----------’
既然 compiler CC1会作怪， 那么自己写 compiler 总可以了吧？ 然而，C compiler还是得用C写，写好了之后，用谁来compile呢？ 只有用CC1来compile。 CC1发现新写的CC2是一个compiler的source code，于是 patch2 就发挥作用了。 CC1会在CC2中也加入patch1和patch2。于是CC2也被〞污染〞了。
,------------. +-------------+ ,------------------. [ 相约加拿大:枫下论坛 rolia.net/forum ]
| CC2 | | Compiled | | CC2 |
| source | =====> | by CC1 | =====> | patch 2作用 |
| Program | | (clean) | |含 patch1,2 |
`-----------’ +-------------+ `-------------------’
如果再用CC2来compile一个正常的login程序，由于CC2中有了patch1，所以 compile出来的login程序也会有后门，让我任意的login；
,--------. +---------------+ ,----------.
| login | | Compiled | | login |
| source |=====> | by CC2 |=====> | Program |
| (clean)| |(patch 1,2) | | (patched!) |
`--------’ +--------------+ `--------------’
如果用CC2 compile另一个compiler CC3，由于CC2中已经被加入了 patch2， CC3又会被污染，也就是说CC3这个compiler中还是会有patch1和patch2......如此一来，全世界的每一套UNIX都种下了这个后门，可以让我任意login！
＜ r o l i a. n e t ＞
然而这些patch都只在binary档之中出现。CC2的source code一切正常，所以从source code完全看不出有什么不对劲呢！我们还可以进一步湮灭证据。一旦装好一套系统，公开的CC1 source code中不必有动过手脚的程序代码，只要让它被动过手脚的compiler编译就可以了。
有着无辜的包装，事实上内容暗藏玄机的程序，称作〞特洛伊木马〞。 这个特洛伊木马的故事有趣吗？
用C语言写C compiler，写出来的程序会是个什么样子呢？ 举个例子，一个C compiler可能有一段前置处理程序在处理C字符串中的溢出字符。比如说，compiler 需要把如下的字符串：
"Figure listings : Figure1 A Complete Tree ....."
给转换成：
Figure listings :<换行码>Figure1A Complete.....
{ 枫下论坛 rolia.net/forum }
这段程序可能看起来像这样（为简单起见，这个程序从标准输入读进原始码，送到标准输出）：
if ((c=getchar())==’’)
switch (getchar()) {
case ’n’ : putchar(’ ’); break;
case ’t’ : putchar(’ ’); break;
:
}
else
putchar(c);
好象有点奇怪，是吗？明明用if和switch把溢出字符’’以及后面的’n’,’t’, 分开了，在putchar的地方又送出’ ’, ’ ’。如果您见多了用某语言写自己的 compiler的情况，对于这种程序段落也就见怪不怪了
这个版本的UNIX传出去之后，Berkley的叫兽们很快就发现了这个后门，重编译也解决不了，但叫兽们毕竟也不是吃白饭的，于是将编译器的源码编译为汇编代码再编译，就解决了这个问题。
C代码编译为汇编代码的时候，没有插入后门，是为了避免让人一眼就看出破绽。而汇编代码到机器代码的翻译很简单，不依赖于原来的C编译器。这样编译一遍就除掉后门了
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For their development of generic operating systems theory and specifically for the implementation of the UNIX operating system ]
Ken Thompson，C语言前身B语言的作者，Unix的发明人之一(另一个是Dennis M. Riche老大，被尊为DMR)，Belle(一个厉害的国际象棋程序)的作者之一, 操作系统Plan 9的主要作者(另一个是大牛人Rob Pike, 前不久被google挖走了)。Ken爷爷也算是计算机历史上开天辟地的人物了。1969年还是计算机史前时代，普通人都认为只有大型机才能运行通用的操作系统，小型机只有高山仰止的份儿。至于用高级语言来写操作系统，更是笑谈。Ken爷爷自然不是池中物，于是他和DMR怒了，在1969年到1970间用汇编在PDP-7上写出了UNIX的第一个版本。他们并不知道，一场轰轰烈烈的UNIX传奇由此拉开了序幕。Ken爷爷在1971年又把Unix用C重写，于是C在随后20年成就了不知多少豪杰的梦想和光荣。
Ken爷爷还有段佳话： 装了UNIX的PDP-11最早被安装在Bell Lab里供大家日常使用。很快大家就发现Ken爷爷总能进入他们的帐户，获得最高权限。Bell Lab里的科学家都心比天高，当然被搞得郁闷无比。于是有高手怒了，跳出来分析了UNIX代码，找到后门，修改代码，然后重新编译了整个UNIX。就在大家都以为"这个世界清净了"的时候，他们发现Ken爷爷还是轻而易举地拿到他们的帐户权限，百思不解后，只好继续郁闷。谁知道这一郁闷，就郁闷了14年，直到Ken爷爷道出个中缘由。原来，代码里的确有后门，但后门不在Unix代码里，而在编译Unix代码的C编译器里。每次C编译器编译UNIX的代码，就自动生成后门代码。而整个Bell Lab的人，都是用Ken爷爷的C编译器。:D
UNIX的创造人之一，Ken Thompson，在他的 Turing Award Lecture中，便由这个主题加以发挥，说了一些有趣的故事。C 是一个被拿来写操作系统的语言。写操作系统的人很难忍得住诱惑，不在系统里面装些后门的。想想看，如果我写操作系统时，偷偷在login 的部份加一段程序代码，使得全世界的这套操作系统只要看到我的account和密码就让我进去，给我root权限，这该是多爽呀。 但是我不能直接在 login 的 source code 里面这样写，否则一下就被人抓到了（既然 source code流通，就是要给人看的呀）。 该怎么办呢？就从compiler里面动手脚，称作patch1吧：在compiler中多加一道手续， 如果发现被compile的原始程序〞疑似〞在作login动作，就把它开个漏洞，让我进得去。
但是这样也不见得行得通。Compiler以后也会改版，新版的compiler可能不是我在写。装系统的人也不见得用我的compiler。怎么办呢？于是我在compiler 的source code中作第二次手脚，称作patch2：如果这个compiler觉得在compile 的程序〞疑似〞另一个 compiler 的 source 的话，就加入上面的patch1和这个 patch2本身。
好，现在操作系统推出了，CC1 是我写的内建compiler，其中有我动的两个手脚。现在某人在compile UNIX, 不得不用这个compiler。然而CC1 中已经有了 patch1，于是一旦compile到login, compile出来的login程序就被动了手脚。只要看到我的名字，就一定让我进系统，给我root权限。
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| source | =====> | by CC2 | =====> | Program |
| (clean) | | patch 1作用 | |(受感染了!)|
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既然 compiler CC1会作怪， 那么自己写 compiler 总可以了吧？ 然而，C compiler还是得用C写，写好了之后，用谁来compile呢？ 只有用CC1来compile。 CC1发现新写的CC2是一个compiler的source code，于是 patch2 就发挥作用了。 CC1会在CC2中也加入patch1和patch2。于是CC2也被〞污染〞了。
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| CC2 | | Compiled | | CC2 |
| source | =====> | by CC1 | =====> | patch 2作用 |
| Program | | (clean) | |含 patch1,2 |
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如果再用CC2来compile一个正常的login程序，由于CC2中有了patch1，所以 compile出来的login程序也会有后门，让我任意的login；
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| source |=====> | by CC2 |=====> | Program |
| (clean)| |(patch 1,2) | | (patched!) |
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如果用CC2 compile另一个compiler CC3，由于CC2中已经被加入了 patch2， CC3又会被污染，也就是说CC3这个compiler中还是会有patch1和patch2......如此一来，全世界的每一套UNIX都种下了这个后门，可以让我任意login！
＜ r o l i a. n e t ＞
然而这些patch都只在binary档之中出现。CC2的source code一切正常，所以从source code完全看不出有什么不对劲呢！我们还可以进一步湮灭证据。一旦装好一套系统，公开的CC1 source code中不必有动过手脚的程序代码，只要让它被动过手脚的compiler编译就可以了。
有着无辜的包装，事实上内容暗藏玄机的程序，称作〞特洛伊木马〞。 这个特洛伊木马的故事有趣吗？
用C语言写C compiler，写出来的程序会是个什么样子呢？ 举个例子，一个C compiler可能有一段前置处理程序在处理C字符串中的溢出字符。比如说，compiler 需要把如下的字符串：
"Figure listings : Figure1 A Complete Tree ....."
给转换成：
Figure listings :<换行码>Figure1A Complete.....
{ 枫下论坛 rolia.net/forum }
这段程序可能看起来像这样（为简单起见，这个程序从标准输入读进原始码，送到标准输出）：
if ((c=getchar())==’’)
switch (getchar()) {
case ’n’ : putchar(’ ’); break;
case ’t’ : putchar(’ ’); break;
:
}
else
putchar(c);
好象有点奇怪，是吗？明明用if和switch把溢出字符’’以及后面的’n’,’t’, 分开了，在putchar的地方又送出’ ’, ’ ’。如果您见多了用某语言写自己的 compiler的情况，对于这种程序段落也就见怪不怪了
这个版本的UNIX传出去之后，Berkley的叫兽们很快就发现了这个后门，重编译也解决不了，但叫兽们毕竟也不是吃白饭的，于是将编译器的源码编译为汇编代码再编译，就解决了这个问题。
C代码编译为汇编代码的时候，没有插入后门，是为了避免让人一眼就看出破绽。而汇编代码到机器代码的翻译很简单，不依赖于原来的C编译器。这样编译一遍就除掉后门了
