Andrew Tanenbaum, Windows와 현재 진행 중인 논쟁: 아키텍처, 버그 및 보안

PC에서 검은 화면, 업데이트 실패, 보안 문제를 겪은 사람이라면 Andrew S. Tanenbaum의 말이 여러분이 이미 의심했던 것을 확인시켜 주는 듯합니다. 창문은 해결하기 어려운 구조적 결함이 있습니다.. 베테랑 참조 운영 체제 그는 혼란의 원인이 단일한 오류가 아니라, 소프트웨어 거대 기업이 구축되고 유지 관리되는 방식이라고 지적할 때 직설적으로 말한다.

이런 대화는 처음 있는 일이 아니지만, 라틴 아메리카의 한 미디어 매체에서 광범위한 인터뷰를 실시하고 올해의 기술 의제에 포함되면서 다시 주목을 받고 있습니다. 압도적인 학문적 경력을 가진 타넨바움은 건축이 모든 것이라는 것을 기억합니다.: 운영 체제를 설계할 때 무엇을 선택하느냐에 따라 안정성, 보안성, 그리고 운영 체제가 성장함에 따라 이를 이해하는 능력이 결정됩니다.

앤드류 S. 타넨바움은 누구이며 이 논란의 근원은 누구인가?

해당 분야에서 가장 영향력 있는 책 중 하나인 운영 체제: 설계 및 구현의 교수, 대중화자이자 저자입니다. 타넨바움은 교훈적이고 실용적인 접근 방식으로 자신의 흔적을 남겼습니다.그의 목표는 학생들이 단지 이론을 읽는 데 그치지 않고 실제 시스템을 만지고, 컴파일하고, 분해하고, 고칠 수 있게 하는 것이었습니다.

이러한 목적을 위해 그는 특별히 교육용으로 설계된 오픈 소스 시스템인 MINIX를 만들었습니다. MINIX는 비밀 없이 실제 커널을 연구한다는 아이디어를 제시했습니다.수천 명의 학생들이 프로세스, 메모리 또는 관리의 이면에 무엇이 있는지 이해할 수 있는 길을 열었습니다. 드라이버.

그 번식지에서 MINIX를 배우고 자신의 코어를 구축하기로 결심한 젊은 핀란드인 리누스 토발즈가 나타났습니다. Linux 그 교육적 경험에서 영감을 받아 탄생한 프로젝트입니다.그는 타넨바움이 주장한 것과는 다른 건축적 방향을 따랐지만요.

이러한 다른 방향으로 인해 1990년대 초반에 마이크로커널 대 모놀리식 커널이라는 전설적인 논쟁이 촉발되었습니다. Tanenbaum은 기능 분리와 구성 요소 분리를 옹호했습니다.; 토발즈는 모든 것이 시스템의 핵심에 더 가깝게 위치하는 핵심의 단순성과 성능을 칭찬했습니다.

지난 몇 년 동안 세계는 대체로 단일 솔루션을 선택해 왔습니다. 타넨바움에게 이러한 실질적인 승리는 대가 없이 이루어진 것이 아니었습니다.: 개발 속도가 빨라지고 쉬워졌지만, 공격 표면이 더 넓어지고 수십 년이 지나면서 관리할 수 없는 복잡성이 생깁니다.

마이크로커널 vs. 모놀리식: 버그는 어디에서 오는가

타넨바움이 모듈성에 대해 말할 때, 그는 학문적 변덕을 말하는 것이 아니다. 즉, 각 작품은 최소한의 허가와 명확한 경계 하에 각자의 역할을 수행한다는 의미입니다.마이크로커널에서는 드라이버와 서비스가 커널 외부에서 실행됩니다. 즉, 하나에 문제가 생기더라도 피해는 억제됩니다.

그가 가장 좋아하는 예는 아주 명확합니다. 오디오 드라이버가 충돌하면 최악의 경우 컴퓨터에서 소리가 나지 않게 됩니다. 이러한 장애로 인해 시스템이 다운되거나 디스크나 네트워크에 액세스할 수 없게 되어서는 안 됩니다.격리하면 오류의 영향이 줄어들고 오류를 진단하기가 더 쉬워집니다.

반면, 모놀리식 커널에서는 대부분의 구성 요소가 커널 공간 내에 공존하거나 커널 공간에 긴밀하게 종속됩니다. 그 결과, 모든 것이 모든 것과 연결되는 프레임워크가 탄생했습니다.스파게티 한 접시의 유명한 이미지는 점점 더 이해하고 유지하기 어려워지고 있습니다.

코드베이스가 수천만 줄을 쉽게 넘고 C, C++, C# 등 여러 언어로 작성되면 지식이 단편화됩니다. 전체의 작은 부분보다 더 많은 것을 터득할 수 있는 사람은 없습니다.그리고 어떤 지역적인 변화도 다른 지역에 예상치 못한 영향을 미칠 수 있습니다.

그 역동성은 끝없는 패치의 바퀴를 향해 나아갑니다. 버그가 수정되고 또 다른 버그가 나타나고 구멍이 덮이고 그 옆에 균열이 생깁니다.; 지속적인 업데이트가 항상 안정되는 것은 아니며, 때로는 새로운 불확실성이 추가되기도 합니다.

실제로 타넨바움은 대부분의 주요 시스템이 거대한 일체형 블록으로 구축되었다고 지적합니다. 엄격한 제한이 없으면 안전과 보안이 모두 복잡해집니다. 신뢰성숨겨진 종속성이 하나 늘어날수록 체인 실패의 위험이 커지기 때문입니다.

일반 사용자에게는 이는 매우 구체적인 문제로 해석됩니다. Windows 10 및 11에서 가장 많이 보고된 오류로는 업데이트가 완료되지 않거나, 드라이버 충돌, 검은색 화면, 사운드 문제 또는 기본 애플리케이션에 대한 원치 않는 변경 등이 있습니다.이것들은 일화가 아닙니다. 이는 길들이기 어려운 복잡성의 증상입니다.

• 멈추는 업데이트 또는 내부 종속성을 예측할 수 없어 재시작 후 되돌려지는 경우도 있습니다.
• 새로운 패치로 인해 중단되는 드라이버 장치 손실 또는 간헐적인 실패.
• 커널 또는 GPU 변경 후 검은색 화면과 충돌이 발생합니다. 깨지기 쉬운 커플링을 나타냅니다 중요한 구성 요소에서.
• 재할당 앱 기본 설정 및 재설정 설정 비멱등 구성의 신호.

창문, 보안 및 구조적 취약성

보안은 동전의 다른 면입니다. 커널과 핵심 서비스가 광범위한 공간과 권한을 공유하는 경우, 오류는 종종 시스템적인 범위로 발생합니다.적대적인 조직원들이 이러한 틈을 찾아 측면으로 이동하고 감지되지 않고 지속하려는 것도 당연한 일입니다.

최근 몇 년 동안 여러 국가의 민감한 인프라에 대한 대규모 침입 사례가 기록되었습니다. 타넨바움의 비판은 직설적이다. 핵심 소프트웨어가 체처럼 데이터를 유출한다면 문제는 근본적인 것이다.고립된 잘못된 구성이 아닙니다.

독점적인 생태계 자체가 불투명성을 더합니다. 대부분의 상용 소프트웨어는 본질적으로 블랙박스입니다.: 연구자나 사용자 모두 각 구성 요소의 정확한 기능을 쉽게 감사할 수 없으므로 면밀한 조사와 집단적 개선이 어렵습니다.

오픈 소스가 제공하는 투명성 덕분에 커뮤니티는 최소한 부분을 면밀히 조사하고 강화할 수 있지만, 기본 아키텍처가 핵심에 너무 많은 권한을 집중시키는 경우 그 자체로는 충분하지 않습니다. 중요한 것은 각각의 실패로 인해 발생할 수 있는 피해를 제한하는 것입니다.이는 더 적은 권한과 명확하게 정의된 제한을 통해 달성됩니다.

Microsoft는 사용자 경험을 지속적으로 개선하고 도우미, 가상 데스크톱, 통합 가상화와 같은 매력적인 기능을 도입해 왔습니다. 이러한 기능은 유용하고 환영할 만한 발전입니다. 문제는 바니시가 프레임을 고정하지 못한다는 것입니다.: 기본 구조가 변하지 않으면 누적된 복잡성이 계속해서 영향을 미칩니다.

또한 운영 체제는 더 이상 데스크톱 컴퓨터에만 존재하지 않는다는 사실을 기억하는 것이 좋습니다. 이러한 칩은 휴대전화, 자동차, ATM, 비행기, 텔레비전, 가전제품에 사용됩니다.취약점이 침투하면 그 영향은 PC를 넘어 중요 서비스와 일상 생활에 영향을 미칩니다.

"Microsoft에서는 Windows의 10%도 이해하는 사람이 없습니다." "Windows는 Microsoft조차도 Windows를 완전히 이해하지 못하기 때문에 버그가 많습니다."

오늘날 오픈소스의 역할

타넨바움은 항상 자유 소프트웨어를 방법론적 동맹으로 여겨왔습니다. 과학과의 비교는 직접적입니다. 연구 결과는 다른 사람들이 검증하고 개선할 수 있도록 공유됩니다.Linux, BSD 및 기타 여러 프로젝트는 글로벌 커뮤니티가 필수 인프라를 유지할 수 있음을 보여줍니다.

놀라운 점은 때때로 아마추어로 분류되는 이 협력자들이 결정적인 혁신을 만들어냈다는 것입니다. 지역 사회의 아이디어가 방향을 정하고 이를 대기업이 채택하는 경우가 흔합니다.이는 학계, 자원봉사, 민간 부문 간의 관계를 재조정합니다.

하지만 개방성은 만병통치약이 아닙니다. 기본 설계가 핵심 부분에 너무 많은 책임을 집중시키면 공격 표면이 넓어질 수 있습니다.타넨바움이 모듈성을 강조하는 이유가 바로 여기에 있습니다. 코드를 공개하고 기능을 세분화하는 것은 서로 밀접하게 관련되어 있습니다.

실제로 모듈성이란 명확한 인터페이스, 최소 권한 정책, 사용자 공간과 커널 공간의 엄격한 분리, 그리고 제어된 장애 복구를 의미합니다. 나머지를 중단시키지 않고도 특정 구성 요소를 다시 시작하는 것이 쉬울수록 시스템의 복원력이 커집니다..

토론은 교실에서만 끝나지 않습니다. 부에노스아이레스에서 열리는 네르데알라 2025(Nerdearla 2025)와 같은 지역 기술 행사도 의제에 포함됩니다. 이러한 아이디어가 다시 주목을 받고 있는 이유는 실패 비용이 더 이상 기술적인 측면에만 국한되지 않기 때문입니다.: 대중의 신뢰, 사업 연속성, 국가 안보에 영향을 미칩니다.

이러한 입장에 대한 반향은 일반 대중의 반응에서도 확인할 수 있습니다. 독자들은 명확하고, 담배 연기 없는 설명을 좋아합니다.그리고 성능, 안전성, 장기적 유지 관리성 간의 실질적인 타협이 논의되고 있다는 사실을 환영합니다.

더 큰 그림을 보면, 타넨바움의 메시지는 단순히 윈도우를 비난하는 것이 아닙니다.하지만 세상을 지탱하는 소프트웨어를 어떻게 구축할지 다시 생각해 보자는 요구입니다. 더욱 안정적이고 안전한 시스템을 원한다면 아키텍처 변경은 더 이상 선택 사항이 아닙니다. 바로 시작점입니다.