你知道電子設備是怎麼工作的嗎？

通常我們認為硬件和軟件是獨立的，但是它們是一起為我們提供服務的。硬件是實實在在可以觸摸到的東西，例如鍵盤或硬盤 主闆等，而軟件則是一系列的代碼，讓你啟動程序發微博打遊戲等，并最終顯示在屏幕上讓你看見。

你可能也聽說過固件這個詞，那麼固件是什麼呢？

它是你買來練就鋼臀的裝備嗎？不是，固件通常被認為是介于軟件和硬件之間的存在，實際上固件是一種特殊的軟件，但它不像你的操作系統或其他任何應用程序，它既不在硬件上也不在硬盤上面。而是在專門的内存芯片上，正因為如此，固件與主闆離得非常近，讓人們覺得它像是一個硬件和軟件的混合元件。

離主闆近，究竟意味着什麼呢？

實際上組成固件的代碼，與硬件之間可直接聯系，它不像一般的程序，需要經過API 調用操作系統和設備驅動，原因在于它為系統硬件提供了基本的連接和控制的方法，我們來舉個例子：

在一台電腦上，有一個儲存系統UEFI或bios的芯片，它是一種特殊的固件，當你按下電腦開機鍵 bios就開始運行了，根據配置，它開始初始化硬件，并且進行自檢，自檢完成後，bios啟用虛拟化将它的權限交由更複雜的操作系統。

如微軟或蘋果系統，然而即便在操作系統開始運行後，bios在舊的操作系統中仍為外圍設備，如鍵盤和系統軟件提供一種簡單可信任的連接，相比之下其他固件在系統運行中的作用更為積極，桌面顯示器需要解碼由DP或HDMI接口傳送的數字信号。并通過運算來實現你所看到的畫面，因此這個過程需要一些固件來操控，當你打開屏幕菜單進行亮度調試等操作時，你所看到的就是固件在扮演着顯示器操作系統的角色。

因此即便是像電視遙控器這類簡單的設備，也需要通過固件連接按鈕，将紅外光束轉化為電視所能理解的指令，由于固件對此類基礎連接的重要性，它有時候需要被更新，以提供額外的功能或修複漏洞。一個很好的例子就是為主闆更新bios後，原有的插槽可支持新的CPU，由于大多數電子設備無法脫離固件工作，一般情況下建議不要輕易更新固件，除非出現某個你确定更新才能解決的問題。

因為一旦更新失敗，例如更新過程中出現斷電等情況，系統可能就永遠變成“磚頭”了，不像損壞的操作系統你可以删除重裝，損壞的固件常常無法修複，因為這時系統根本無法理解你想删除并重裝固件，所以千萬不要損壞固件，也有一些現代系統為了避免此類問題，配置了一個備份的或防故障的bios，但大部分設備沒有這個固件，因此更新固件時務必謹慎。

如何正确更新固件呢？

首先要保證電源通電，為台式機或電視配備不間斷電源，确保固件來源可靠，是否來自原裝廠商等等。另外，有些固件是不可更新的，如存儲在 ROM或其他隻讀芯片上，這類固件根本無法更新或被某些軟件鎖定，還有一些不需要更新固件的設備，如U盤，一些具有專利特征的固件，旨在防止競争對手仿效，但軟件對固件的保護往往很容易被打破，比如通過自制的可以啟動附加功能的固件，或者黑客利用作為攻擊途徑的固件。

固件通常沒有任何加密，相反開發者更關注操作系統與應用的安全，這也讓固件成為黑客與情報機關攻擊的目标，因為就算重新格式化硬盤也無法清除針對固件的非法入侵，并且這種入侵很難被發現，又因為固件直接控制硬件，破解固件甚至能夠從根本上造成硬件損壞。

這裡有一個幾年前的案例可以用來做概念證明，一位研究者通過“黑”掉蘋果電腦的電池固件，導緻過度充電并造成電腦永久性損壞，希望沒人知道如何“黑”進我剛買的電腦。

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