【内存完整性】是什么?

内存完整性,在微软Windows操作系统中通常被称为“核心隔离”功能下的一个关键安全设置。它的全称是“虚拟机监控程序强制代码完整性”(Hypervisor-Enforced Code Integrity, HVCI)。

本质上,内存完整性利用了操作系统的虚拟化安全功能(Virtualization-Based Security, VBS)。VBS会创建一个隔离的、与主操作系统独立的虚拟化环境。内存完整性功能的作用就是确保在这个隔离环境中运行的代码——主要是内核模式驱动程序和一些关键系统文件——是经过微软签名验证的可信代码。

简单来说:它就像一个安全屏障,防止未经授权或恶意的代码在操作系统最核心、权限最高的区域(内核)运行。它通过在虚拟化环境中严格检查和验证所有尝试在内核模式下运行的代码来实现这一点。

【内存完整性】为什么重要?

内存完整性是抵御某些最危险恶意软件的关键防线之一,特别是那些试图在操作系统内核级别运行的恶意软件(如高级的Rootkit)。

重要性体现在以下几个方面:

  • 防止内核级攻击:操作系统的内核拥有最高权限,如果恶意代码能够进入内核,它可以完全控制你的系统,绕过传统的安全软件,窃取敏感信息,甚至破坏系统。内存完整性直接针对这种威胁,阻止恶意代码进入内核。
  • 加强系统安全基石:驱动程序是操作系统与硬件交互的桥梁,它们运行在内核模式下。不安全的或被篡改的驱动程序是攻击者利用的重要目标。内存完整性确保只有受信任且未被篡改的驱动程序才能加载。
  • 提高防御深度:即使其他安全措施被绕过,内存完整性仍然提供了一个额外的、基于硬件和虚拟化的保护层,使攻击者更难获得持久的、高权限的控制。

在现代网络威胁环境中,许多高级攻击都试图利用操作系统的核心漏洞。内存完整性为抵御这些复杂威胁提供了至关重要的保护。

【内存完整性】在哪里可以找到和配置?

内存完整性是Windows操作系统内置的一项安全功能,通常可以在Windows的安全设置中找到。

  • 位置:在Windows 10和Windows 11中,你可以通过以下路径找到它:

    Windows 安全中心 (Windows Security) -> 设备安全性 (Device Security) -> 核心隔离 (Core Isolation) -> 内存完整性 (Memory Integrity)

  • 适用版本:这项功能通常在Windows 10和Windows 11的专业版、企业版和教育版中默认启用或提供。在某些支持必要硬件要求的Windows 家庭版设备上,也可能提供此功能。

在“核心隔离”设置页面,你会看到一个关于内存完整性的开关,以及可能存在的关于不兼容驱动程序的警告信息。

【内存完整性】会影响性能多少?

关于内存完整性对系统性能的影响,这是一个常见的问题。

  • 理论影响:因为它使用了虚拟化技术,并在加载驱动程序时进行额外的验证,理论上可能会引入微小的性能开销。这是因为CPU需要切换到虚拟化模式来管理隔离环境。
  • 实际体验:在大多数现代计算机和正常的日常使用场景下,内存完整性带来的性能影响通常是可以忽略不计的。现代CPU和操作系统已经针对虚拟化进行了高度优化。用户可能感知到的唯一差异可能是系统启动时驱动程序加载时间略有增加。
  • 潜在场景:在少数特定场景下,如果系统使用了非常老旧、效率低下的驱动程序,或者运行对延迟极度敏感的、与硬件深度交互的特殊软件,*理论上*才有可能观察到轻微的性能下降。然而,这种情况并不普遍。

微软及其硬件合作伙伴一直在努力优化VBS和HVCI的性能,确保它在提供强大安全性的同时,对用户体验的影响最小化。

【内存完整性】如何开启和关闭?

管理内存完整性功能通常非常简单,只需通过Windows的安全设置界面进行操作。

  1. 打开 Windows 安全中心
  2. 点击左侧导航栏的 设备安全性 图标。
  3. 在“核心隔离”部分,点击 核心隔离详细信息
  4. 找到 内存完整性 选项。
  5. 你会看到一个开关按钮。点击开关可以开启关闭该功能。
  6. 如果出现任何不兼容驱动程序的警告,系统会提示你。在开启之前,可能需要处理这些驱动程序问题。
  7. 更改设置后,通常需要重启计算机才能使更改生效。

重要提示:强烈建议保持内存完整性功能开启,除非你确定某个特定的、非替代不可的硬件或软件因兼容性问题需要关闭它,并且你完全理解由此带来的安全风险。

【内存完整性】怎么处理兼容性问题?

尝试开启内存完整性时,最常见的问题是存在不兼容的内核模式驱动程序。这是因为这些驱动程序没有经过适当的签名验证,或者存在已知的问题。

当系统检测到不兼容驱动程序时:

  • Windows 安全中心会在“核心隔离”或“内存完整性”设置下方列出这些驱动程序。
  • 系统可能阻止你开启内存完整性,直到问题解决。

处理兼容性问题的步骤:

1. 确定不兼容的驱动程序

查看Windows 安全中心列出的驱动程序列表,记下它们的名称和发布者(如果提供)。你也可以通过“系统信息”工具查看更多详细信息:

  1. 按下 Windows 键 + R,输入 msinfo32,然后按 Enter。
  2. 在“系统信息”窗口中,导航到 系统摘要
  3. 查找与“核心隔离”或“HVCI”相关的条目,其中可能列出不兼容驱动程序的信息。

2. 更新或替换驱动程序

这是最推荐的解决方法:

  1. 根据驱动程序的名称和发布者,访问硬件制造商(如显卡、声卡、主板、打印机等)的官方网站。
  2. 查找适用于你的操作系统版本的最新驱动程序并下载安装。
  3. 安装新驱动程序后,重启计算机,然后再次尝试开启内存完整性。
  4. 如果制造商没有提供更新的、兼容的驱动程序,检查微软的Windows Update是否提供了可选的驱动程序更新。
  5. 如果硬件非常老旧且制造商已不再提供更新,可能需要考虑升级硬件。

3. 禁用或卸载驱动程序(谨慎操作!)

如果无法找到兼容的更新,并且该驱动程序对应的硬件或软件对你来说不是必需的,你可以考虑禁用或卸载它。

  1. 打开 设备管理器 (在开始菜单上右键点击,选择“设备管理器”)。
  2. 根据不兼容驱动程序的名称,在设备管理器中找到对应的设备(例如,在“显示适配器”、“声音、视频和游戏控制器”或“系统设备”下查找)。
  3. 右键点击该设备,选择 禁用设备卸载设备
  4. 如果选择卸载,勾选“删除此设备的驱动程序软件”选项(如果可用)。
  5. 重启计算机。
  6. 再次尝试开启内存完整性。

警告:禁用或卸载驱动程序可能会导致某些硬件或软件无法正常工作。在你执行此步骤之前,请确保了解其潜在后果。特别是对于关键系统设备或驱动程序,禁用它们可能会导致系统不稳定或无法启动。此方法应作为最后的手段,并且是在你完全理解风险的情况下进行。

处理不兼容驱动程序需要一些耐心,但为了开启内存完整性这一重要的安全功能,这些步骤是值得的。保持系统安全是优先考虑的事项。


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