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Intel-Chipskandal : Der Computer – das unbekannte Wesen

Ausgerechnet das Herz des Computers ist von der Sicherheitslücke betroffen: ein Prozessor von Intel Bild: Reuters

Der Chip-Skandal bei Intel ist der Aufreger der Woche. Doch was passiert eigentlich in so einem Computer? Höchste Zeit, mal nachzusehen.

          Seit Anbeginn des Computerzeitalters galt die Prämisse „Geschwindigkeit vor allem anderen“. Doch diesen Grundsatz stellt eine in der vergangenen Woche aufgedeckte Sicherheitslücke in Frage. Vom „Dieselskandal der Computerindustrie“ ist die Rede, seit bekannt wurde, dass ausgerechnet das Herzstück eines jeden Computers, der Prozessor, ein Sicherheitsrisiko darstellt – und zwar gerade deshalb, weil die Hersteller, allen voran der amerikanische Konzern Intel, ihn immer schneller machen wollten.

          Anna Steiner

          Redakteurin in der Wirtschaft.

          Wie Forscher nun gezeigt haben, ist es möglich, dass eine auf dem Rechner installierte Anwendung nicht in ihrem virtuellen Käfig bleibt, sondern diesen kurzzeitig verlässt und auf Daten des Betriebsspeichers oder anderer Programme zugreift. So könnten Angreifer sensible Daten wie gespeicherte Passwörter auslesen. Das Brisante: Fast alle chipgesteuerten Geräte auf dem Markt sind von der Lücke betroffen. Denn nicht nur bei Intel, sondern auch beim Wettbewerber AMD und dem auf Smartphones spezialisierten Chiphersteller ARM ist die Unsicherheit vorhanden. Hinzu kommt, dass immer mehr Alltagsgeräte vernetzt und mit Computerchips ausgestattet sind: Von der Spülmaschine über die Beleuchtung bis zum Türschloss. Besonders beunruhigend ist, dass die Angriffe im Zweifel nicht nachgewiesen werden können. Sie hinterlassen – anders als viele Schadprogramme – keine Spuren. Doch die wenigsten Normalverbraucher können sich unter der Bedrohung etwas vorstellen. Höchste Zeit also für ein wenig Technikkunde: Was steckt eigentlich alles in einem Computer und wofür ist es gut?

          Kondensator

          Kleine Kondensatoren, die auf der Hauptplatine verteilt sind, sorgen dafür, dass die Spannung gleich bleibt.

          ATX-Stromanschluss

          Über den ATX-Stromanschluss (Advanced Technology Extended) wird das PC-Netzteil mit dem Motherboard verbunden.

          Peripherie-Anschlüsse

          Am Rand der Hauptplatine finden sich die Peripherie-Anschlüsse. Dazu gehören klassischerweise mehrere USB-Ausgänge für die Verbindung mit externen Speichergeräten und die Audioausgänge für Lautsprecher.

          PCIe-Steckplätze

          Die PCIe-Steckplätze(Peripheral Component Interconnect Express) ergänzen die Hauptplatine. Erweiterungen wie eine Grafikkarte, Netzwerkkarte oder ein Wlan-Modul können hier aufgesteckt werden.

          CMOS-RAM

          Der CMOS–RAM (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ist für gewöhnlich direkt mit der Batterie verbunden. Es ist ein kleiner elektronischer Speicherbaustein, auf dem die sogenannte Firmware der Hauptplatine gespeichert ist.

          BIOS-Batterie

          Die sogenannte BIOS-Batterie (BasicInput/Output System) sorgt dafür, dass bestimmte Grundfunktionen dauerhaft mit Strom versorgt werden. Sie garantiert bei intaktem Zustand, dass die Systemuhr stets weiterläuft.

          Heatsink

          Um Hitze abzuleiten und aufzuteilen, gibt es sogenannte Heatpipes oder Heatsinks, also Kühlkörper.

          PCIe-Steckplätze

          Die PCIe-Steckplätze(Peripheral Component Interconnect Express) ergänzen die Hauptplatine. Erweiterungen wie eine Grafikkarte, Netzwerkkarte oder ein Wlan-Modul können hier aufgesteckt werden.

          Chipsatz

          Über den Chipsatz kommuniziert der Prozessor mit der Platine. Über den CPU-Sockel hat er nämlich nur eine begrenzte Anzahl von Anschlüssen, der Chipsatz erweitert diese.

          SATA-Anschlüsse

          Die Festplatte befindet sich nicht direkt auf der Hauptplatine, sondern kann über einen SATA-Anschluss (Serial Advanced Technology Attachment) mit dieser verknüpft werden.

          Arbeitsspeicher (RAM)

          Neben dem Prozessor spielt der Arbeitsspeicher (RAM, Random Access Memory) eine entscheidende Rolle für die Rechenleistung. In den meisten Computern befindet er sich unmittelbar neben dem Prozessor.

          Prozessor (CPU)

          Die wohl wichtigste Komponente der Platine ist der Prozessor (CPU, Central ProcessingUnit) oder Chip. Er ist das Herz der Platine, ohne ihn würde nichts funktionieren.

          Kondensatoren

          Kleine Kondensatoren, die auf der Hauptplatine verteilt sind, sorgen dafür, dass die Spannung gleich bleibt.

          ATX-Stromanschluss

          Über den ATX-Stromanschluss (Advanced Technology Extended) wird das PC-Netzteil mit dem Motherboard verbunden.

          Peripherie-Anschlüsse

          Am Rand der Hauptplatine finden sich die Peripherie-Anschlüsse. Dazu gehören klassischerweise mehrere USB-Ausgänge für die Verbindung mit externen Speichergeräten und die Audioausgänge für Lautsprecher.

          PCIe-Steckplätze

          Die PCIe-Steckplätze(Peripheral Component Interconnect Express) ergänzen die Hauptplatine. Erweiterungen wie eine Grafikkarte, Netzwerkkarte oder ein Wlan-Modul können hier aufgesteckt werden.

          CMOS–RAM

          Der CMOS–RAM (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ist für gewöhnlich direkt mit der Batterie verbunden. Es ist ein kleiner elektronischer Speicherbaustein, auf dem die sogenannte Firmware der Hauptplatine gespeichert ist.

          BIOS-Batterie

          Die sogenannte BIOS-Batterie (BasicInput/Output System) sorgt dafür, dass bestimmte Grundfunktionen dauerhaft mit Strom versorgt werden. Sie garantiert bei intaktem Zustand, dass die Systemuhr stets weiterläuft.

          Heatsink

          Um Hitze abzuleiten und aufzuteilen, gibt es sogenannte Heatpipes oder Heatsinks, also Kühlkörper.

          PCIe-Steckplätze

          Die PCIe-Steckplätze(Peripheral Component Interconnect Express) ergänzen die Hauptplatine. Erweiterungen wie eine Grafikkarte, Netzwerkkarte oder ein Wlan-Modul können hier aufgesteckt werden.

          Chipsatz

          Über den Chipsatz kommuniziert der Prozessor mit der Platine. Über den CPU-Sockel hat er nämlich nur eine begrenzte Anzahl von Anschlüssen, der Chipsatz erweitert diese.

          SATA-Anschlüsse

          Die Festplatte befindet sich nicht direkt auf der Hauptplatine, sondern kann über einen SATA-Anschluss (Serial Advanced Technology Attachment) mit dieser verknüpft werden.

          Arbeitsspeicher (RAM)

          Neben dem Prozessor spielt der Arbeitsspeicher (RAM, Random Access Memory) eine entscheidende Rolle für die Rechenleistung. In den meisten Computern befindet er sich unmittelbar neben dem Prozessor.

          Prozessor (CPU)

          Die wohl wichtigste Komponente der Platine ist der Prozessor (CPU, Central ProcessingUnit) oder Chip. Er ist das Herz der Platine, ohne ihn würde nichts funktionieren.

          Der wichtigste Teil eines Computers ist das Motherboard, auch Mainboard oder Hauptplatine genannt. Auf ihm befinden sich alle Komponenten, die den Computer zu dem machen, was er ist: ein Rechner. Die Platine selbst, also das Metallbrett, auf dem alle diese Komponenten montiert sind, ist mit zahlreichen Leitungen durchzogen. Die Plazierung auf dem Motherboard spielt für die Einzelteile keine entscheidende Rolle.

          Die wohl wichtigste Komponente der Platine ist der Prozessor (CPU, Central Processing Unit) oder Chip. Er ist der Kopf der Platine, ohne ihn würde nichts funktionieren. Prozessoren sind in den vergangenen Jahren immer komplexer geworden, da die Fülle an Programmen stark zugenommen hat. Ein moderner Prozessor führt bis zu drei Milliarden Operationen, das heißt Rechenprozesse, in der Sekunde durch. Innerhalb des Prozessors gibt es einen kleinen Zwischenspeicher, der blitzschnell die Daten abruft, die unmittelbar für die Ausführung von Programmen benötigt werden. Dabei wechselt der Prozessor zwischen dem sogenannten Betriebssystem-Modus, in dem er für das Laufen von Windows, Linux oder einem anderen System sorgt, und dem Programm-Modus, in welchem er auf die Daten von Programmen wie Textverarbeitungen, Internetbrowsern und Computerspielen zugreift. Der Prozessor ist also die Schnittstelle zwischen diesen Programmen und dem Betriebssystem. Die Trennung zwischen den beiden Bereichen ist nötig, um die Datensicherheit zu gewährleisten. Genau das ist der Knackpunkt im aktuellen Fall: Schadprogramme können die Grenze zwischen Betriebssystem und Programmen überspringen. So können Daten an die falsche Adresse gelangen.

          Das Kurzzeitgedächtnis des Rechners

          Über den CPU-Sockel kommuniziert der Chip mit den anderen Komponenten auf der Hauptplatine. Neben dem Prozessor spielt der Arbeitsspeicher (RAM, Random Access Memory) eine entscheidende Rolle für die Rechenleistung. In den meisten Computern befindet er sich unmittelbar neben dem Prozessor. Der Arbeitsspeicher ist deutlich größer und langsamer als der Speicher des Prozessors. Sein Inhalt ist nur temporär verfügbar, beim Ausschalten des Rechners wird er meist gelöscht. Wenn der Nutzer beispielsweise eine Textdatei öffnet, wird der Text in den Arbeitsspeicher geladen, damit er direkt verfügbar ist. Wird das Textverarbeitungsprogramm wieder geschlossen, wird der Text auch aus dem Arbeitsspeicher gelöscht.

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