感受開源之美,共享 Linux 的安全與便捷

引言

“我認(rèn)為,在每種發(fā)展模式中,安全始終是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。”

-----VMware 的副總裁兼首席開源官 Dirk Hohndel

一提到哪種系統(tǒng)更安全這個(gè)問題時(shí),大家首先就會說開源的系統(tǒng)更安全,為什么呢?這是因?yàn)樗粌H具有著廣泛的參與性,而且還具有很好的共享性,達(dá)到了人人參與,人人受益的目的;所以,這類系統(tǒng)受到惡意攻擊的次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他商業(yè)類軟件系統(tǒng),是更加安全的一類系統(tǒng)。其中的佼佼者,就是 Linux 系統(tǒng)和以 Linux 內(nèi)核作為核心的開源操作系統(tǒng)。

本次 Open Source Summit 會有哪些相關(guān)精彩內(nèi)容呢?我們來給大家劇透一下...

分論壇主題介紹

Linux系統(tǒng)

感受開源之美,共享 Linux 的安全與便捷

那么 Linux 內(nèi)核系統(tǒng)具有哪些優(yōu)勢呢?讓我們來大概的了解一下:

1、模塊化程度高:Linux 的內(nèi)核設(shè)計(jì)非常精巧,分成進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理、進(jìn)程間通信、虛擬文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)接口五大部分;其獨(dú)特的模塊機(jī)制可根據(jù)用戶的需要,實(shí)時(shí)地將某些模塊插入或從內(nèi)核中移走,使得 Linux 系統(tǒng)內(nèi)核可以裁剪得非常小巧,很適合于嵌入式系統(tǒng)的需要。

2、源碼公開:由于 Linux 系統(tǒng)的開發(fā)從一開始就與 GNU 項(xiàng)目緊密地結(jié)合起來,所以它的大多數(shù)組成部分都直接來自 GNU 項(xiàng)目。任何人、任何組織只要遵守 GPL 條款,就可以自由使用 Linux 源代碼,為用戶提供了最大限度的自由。這一點(diǎn)也正投嵌入式系統(tǒng)所好,因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)應(yīng)用千差萬別,設(shè)計(jì)者往往需要針對具體的應(yīng)用對源碼進(jìn)行修改和優(yōu)化,所以是否能獲得源代碼對于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)是至關(guān)重要的。加之 Linux 的軟件資源十分豐富,每種通用程序在 Linux 上幾乎都可以找到,并且數(shù)量還在不斷增加。這一切令設(shè)計(jì)者在其基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次開發(fā)變得非常容易。另外,由于 Linux 源代碼公開,用戶不用擔(dān)心有“后閘”等安全隱患。同時(shí),源碼的開放給各教育機(jī)構(gòu)提供了極大的方便,促進(jìn)了 Linux 的學(xué)習(xí)、推廣和應(yīng)用。

3、廣泛的硬件支持:Linux 支持 x86、ARM、MIPS、ALPHA 和 PowerPC 等多種體系結(jié)構(gòu)的微處理器。目前已成功地移植到數(shù)十種硬件平臺,幾乎能運(yùn)行在所有流行的處理器上。由于世界范圍內(nèi)有眾多開發(fā)者在為 Linux 的擴(kuò)充貢獻(xiàn)力量,所以 Linux 有著異常豐富的驅(qū)動程序資源,支持各種主流硬件設(shè)備和最新的硬件技術(shù),甚至可在沒有存儲管理單元 MMU 的處理器上運(yùn)行,這些都進(jìn)一步促進(jìn)了 Linux 在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用。

4、內(nèi)核安全、高效、穩(wěn)定與易用性更好: Linux 內(nèi)核的高效和穩(wěn)定已在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到了大量事實(shí)的驗(yàn)證。Linux 中大量網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等方面的功能,可使用戶很方便地建立高效穩(wěn)定的防火墻、路由器、工作站、服務(wù)器等。為提高安全性,它還提供了大量的網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)分析軟件和網(wǎng)絡(luò)安全軟件等。

5、具有優(yōu)秀的開發(fā)工具:開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵是需要有一套完善的開發(fā)和調(diào)試工具。傳統(tǒng)的嵌入式開發(fā)調(diào)試工具是在線仿真器(In Circuit Emulator,ICE),它通過取代目標(biāo)板的微處理器,給目標(biāo)程序提供一個(gè)完整的仿真環(huán)境,從而使開發(fā)者能非常清楚地了解到程序在目標(biāo)板上的工作狀態(tài),便于監(jiān)視和調(diào)試程序。在線仿真器的價(jià)格非常高,而且只適合做非常底層的調(diào)試。如果使用嵌人式 Linux,一旦軟硬件能支持正常的串口功能,即使不用在線仿真器,也可以很好地進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試工作,從而節(jié)省了一筆不小的開發(fā)費(fèi)用。嵌入式 Linux 為開發(fā)者提供了一套完整的工具鏈(Tool Chain),能夠很方便地實(shí)現(xiàn)從操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件各個(gè)級別的調(diào)試。

6、有很好的網(wǎng)絡(luò)支持和文件系統(tǒng)支持: Linux 從誕生之日起就與 Internet 密不可分,支持各種標(biāo)準(zhǔn)的 Internet 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并且很容易移植到嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中。目前,Linux 幾乎支持所有主流的網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和文件系統(tǒng),因此它是 NFS 的一個(gè)很好的平臺。另一方面,由于 Linux 有很好的文件系統(tǒng)支持 (例如,它支持 Ext2、FAT32、romfs 等文件系統(tǒng)),是數(shù)據(jù)備份、同步和復(fù)制的良好平臺,這些都為開發(fā)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

正是 Linux 系統(tǒng)具有如上的諸多優(yōu)秀特質(zhì),成就了它成為了各大廠商的大咖們鐘愛的使用工具。那么,究竟有哪些大咖來分享這些成功應(yīng)用呢?請看:

來自華為的 Boqun Feng 將帶來:遞歸讀寫死鎖與何處可發(fā)現(xiàn)此類死鎖。

Lockdep(Linux 內(nèi)核中的死鎖檢測器)是一個(gè)用來檢測死鎖的強(qiáng)有力工具,且內(nèi)核開發(fā)人員已使用了很長一段時(shí)間。但是,當(dāng)涉及到讀寫/寫鎖死鎖檢測時(shí),Lockdep 僅能夠提供有限的支持。同時(shí),一些主要架構(gòu)(x86 與 arm64)已經(jīng)或正試圖將其 rwlock 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)殛?duì)列 rwlock,從而使得這一支持變得更加有限。例如,我們發(fā)現(xiàn)了一些發(fā)生在內(nèi)核中的死鎖案例,無法使用 Lockdep 對其進(jìn)行檢測。為了改善這一情況,ikml 發(fā)布了一個(gè)補(bǔ)丁集以支持在 Lockdep 內(nèi)進(jìn)行讀寫/寫入死鎖檢測,并已更新到了第 6 版。 本演講將簡要介紹 rwlock 相關(guān)死鎖(遞歸讀寫死鎖),以及我們?nèi)绾螌?Lockdep 進(jìn)行微調(diào)以進(jìn)行檢測。其將著重于檢測算法以及準(zhǔn)確性和一些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

同樣,來自華為的 Xiang Gao 將帶來:EROFS 簡介與我們的智能手機(jī)實(shí)踐。

EROFS 文件系統(tǒng)是一個(gè) Linux 只讀文件系統(tǒng),用以節(jié)省額外的存儲空間,并保證嵌入式設(shè)備,尤其是安卓設(shè)備的端到端性能。與其他通用文件系統(tǒng)相比,這一系統(tǒng)旨在減少元數(shù)據(jù)的數(shù)量,并為目標(biāo)文件系統(tǒng)用戶提供透明的壓縮支持。在過去的 2018 年里,EROFS 已完成開發(fā),合并入 Linux 的狀態(tài)樹,并安裝入多種智能手機(jī)中。請注意,其目前仍在積極開發(fā)中。在之后,將會增加更多有用的功能。本演講將展示與在消費(fèi)者的嵌入式設(shè)備內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)解壓相關(guān)的問題以及我們的實(shí)踐、EROFS 的詳細(xì)設(shè)計(jì)、基準(zhǔn)評測、與當(dāng)前的 squashfs 的對比、被壓縮的 btrfs 以及 EROFS 的未來藍(lán)圖。

來自騰訊的 Xiaoming Gao 將帶來:設(shè)計(jì)新的調(diào)度算法以提升 CPU 的利用率。

許多大型互聯(lián)網(wǎng)公司常常會面臨 CPU 利用率低的問題。這一問題可通過在單一節(jié)點(diǎn)上部署離線 CPU 限制型負(fù)載與線上服務(wù)進(jìn)行解決。但其缺點(diǎn)是無法保證線上服務(wù)的質(zhì)量。就這一問題,騰訊團(tuán)隊(duì)已經(jīng)進(jìn)行了一些工作,并在 Linux 內(nèi)核的基礎(chǔ)上引入了新的離線調(diào)度類。

另外一位來自騰訊的 Dongdong Chen 則會帶來:內(nèi)核中的 Buffer Write io 與網(wǎng)絡(luò) RX 控制的新 Cgroup 子系統(tǒng)。Linux 機(jī)上的資源可通過 Cgroup 子系統(tǒng)進(jìn)行控制,例如內(nèi)存與 CPU 。然而,在內(nèi)核 4.x 之前,我們無法控制 Buffer Write io 與網(wǎng)絡(luò) RX。為此,騰訊團(tuán)隊(duì)在內(nèi)核中加入兩個(gè)新的 Cgroup 子系統(tǒng),以控制 Buffer Write io 與網(wǎng)絡(luò) RX。這使得用戶能夠?yàn)?QOS 向不同工作分配不同的資源值。

來自 Intel 的 Lu Baolu 將會帶來:防止 Thunderbolt 設(shè)備發(fā)起的 DMA 攻擊。MacOS 與 Windows 平臺上的 Thunderbolt 允許外圍設(shè)備直接通過 PCIe 總線與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。盡管芯片供應(yīng)商擁有 DMA 重映射技術(shù)以防止 DMA 攻擊,但是系統(tǒng)仍然十分容易受到通過 Thunderbolt 端口連接的惡意外圍設(shè)備的 DMA 攻擊。本演講將展示Intel已與 Linux 確認(rèn)的安全問題,以及所編制的解決方案。

另外一位同樣來自 Intel 的 Ziye Yang 則會帶來:基于 SPDK 的用戶空間 NVMe Over TCP 傳輸解決方案。最近,NVM express 就 NVMe over fabrics 發(fā)布了新的 TCP 傳輸 (TP8000) 規(guī)范。在本演講中,Ziye 將介紹 SPDK 內(nèi) NVMe-oF 的 TCP 傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與開發(fā)計(jì)劃。目前,SPDK 可在主機(jī)端與目標(biāo)端進(jìn)行 TCP 傳輸,并已經(jīng)與 Linux 內(nèi)核解決方案進(jìn)行了測試,表現(xiàn)出了良好的互操作性。此外,也將提供一些實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)以證實(shí) SPDK 的 NVMe-oF TCP 傳輸實(shí)現(xiàn)的性能與可拓展性。同時(shí),Ziye還將介紹一些技術(shù)以進(jìn)一步改善 SPDK 解決方案的性能,例如:(1) 利用用戶空間 TCP 堆棧(例如,VPP+ DPDK)以替代內(nèi)核 TCP 堆棧;(2) 利用硬件的一些功能,例如英特爾的 E810 NIC 上的 ADQ。

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笨叔叔 - 奔跑吧,Linux 內(nèi)核社區(qū)

來自奔跑吧 Linux 內(nèi)核社區(qū)的笨叔叔將帶來2個(gè)議題:

1、使用 kdump + crash 工具實(shí)戰(zhàn)產(chǎn)品研發(fā)和云服務(wù)器里的死機(jī)難題:隨著中國互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,越來越多的服務(wù)器與云服務(wù)器采用 Linux 系統(tǒng),例如阿里巴巴、騰訊等。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)4.0 的發(fā)展,越來越多的產(chǎn)品開發(fā)選擇 Linux 系統(tǒng)作為基礎(chǔ)平臺。雖然 Linux 內(nèi)核足夠穩(wěn)固,但是也常常會發(fā)生系統(tǒng)崩潰的情況。本演講將介紹在生產(chǎn)開發(fā)與部署過程中,使用 kdump + cras 處理 Linux 崩潰問題積累的經(jīng)驗(yàn),分為六個(gè)部分:

實(shí)驗(yàn)室 1:簡單的控制表引起的嚴(yán)重錯誤;

實(shí)驗(yàn)室 2:訪問已經(jīng)刪除的表頭與鏈表;

實(shí)驗(yàn)室 3:設(shè)備驅(qū)動程序的崩潰問題;

實(shí)驗(yàn)室 4:如何通過調(diào)用追蹤與堆棧發(fā)現(xiàn)功能的局部變量與參數(shù)值;

實(shí)驗(yàn)室 5:逐步分析復(fù)雜的死鎖崩潰問題;

實(shí)驗(yàn)室 6:手動恢復(fù)功能調(diào)用堆棧。

2、向 Linux 新手介紹內(nèi)核以及虛擬化架構(gòu)基礎(chǔ)知識:虛擬化是云端的基礎(chǔ)設(shè)施,Linux 內(nèi)核在眾多企業(yè)中得到應(yīng)用,可見它們是如此的重要。但是,它們也變得越來越復(fù)雜,使得初學(xué)者無法輕易掌握其中的門道以進(jìn)入這些領(lǐng)域。Linux 內(nèi)核被廣泛部署于許多領(lǐng)域,如移動手機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、云服務(wù)器、IoT 等等。Linux 內(nèi)核由社區(qū)在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)而成,代碼長度超過 2 千萬行。系統(tǒng)管理員以及初學(xué)者要想學(xué)習(xí) Linux 內(nèi)核,十分困難。小喵喵和笨叔叔都是在開源社區(qū)工作5 年以上,并且富有 Qemu/KVM/Kernel 相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員。他們將分享經(jīng)驗(yàn),以幫助初學(xué)者快速掌握虛擬化/內(nèi)核的整體框架,進(jìn)入開源社區(qū)。

那么,Open Source Summit 的 Linux 系統(tǒng)論壇都有哪些精彩演講呢?

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開源安全性

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近幾年開源代碼熱度持續(xù)上升,各類公司都紛紛采用開源組件構(gòu)建自己的系統(tǒng)和平臺。除了市場上常見的開源操作系統(tǒng),開源的生產(chǎn)力軟件、管理員/開發(fā)者工具和各種代碼庫也是企業(yè)用戶用于打造自有軟件的一大助力?,F(xiàn)在,甚至商業(yè)軟件也越來越多地建立在開源代碼的基礎(chǔ)之上,企業(yè)中開源軟件的采用越來越廣泛。隨著企業(yè)轉(zhuǎn)向敏捷方法,開源變得更加有價(jià)值,也有更多工具可以利用。

開發(fā)人員重度依賴開源軟件,公司企業(yè)也慣于依靠有大型團(tuán)隊(duì)維護(hù)的主流開源項(xiàng)目。且在安全上一直都有“眾人之眼”的說法——越多人盯著就越安全。除了廉價(jià),“眾人之眼”帶來的安全性可能就是使用開源軟件的最大好處了。當(dāng)然,這一理論也許對小型開源項(xiàng)目或代碼庫不適用。畢竟,有些軟件是沒有開發(fā)者社區(qū)的。

開源代碼的另一個(gè)安全優(yōu)勢是,如果出現(xiàn)了問題,可以得到立即曝光和修復(fù)。而如果是專利代碼,通常就只有等待供應(yīng)商的響應(yīng)了。

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  Kate Stewart – Linux基金會 戰(zhàn)略計(jì)劃高級主管

來自 Linux 基金會的 Kate Stewart 會帶來:為安全和安全性開發(fā)開源。當(dāng)開源項(xiàng)目能夠接受偉大的想法,并且開發(fā)人員能夠擴(kuò)展代碼以“解決其問題”時(shí),它們就會蓬勃發(fā)展。另一方面,開發(fā)安全關(guān)鍵的應(yīng)用程序需要嚴(yán)格的過程,以確保它們不會在關(guān)鍵時(shí)刻出錯,因此應(yīng)用程序被接受有更高的門檻。Linux 和 Zephyr 都致力于通過不同的方法獲得安全認(rèn)證。Zephyr 是專為因 Linux 太大而無法安裝或需要較長電池壽命的設(shè)備設(shè)計(jì)的。本次演講將總結(jié) Zephyr 的現(xiàn)狀,以及項(xiàng)目的規(guī)劃,即在 2019 年通過功能安全認(rèn)證,通過繼續(xù)處理可能存在的安全問題。與此相比,Elisa 項(xiàng)目以及 Elisa 團(tuán)隊(duì)正致力于開發(fā)新的流程和工具,以幫助 Linux 獲得功能安全應(yīng)用程序的認(rèn)證。

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  Christina Quast –嵌入式系統(tǒng)工程師

Christina 剛剛在柏林大學(xué)完成了電氣工程碩士學(xué)位,她參加過許多 IT 安全會議,并擔(dān)任 IT 安全 CTF 多年,目前擔(dān)任嵌入式系統(tǒng)工程師,努力使嵌入式系統(tǒng)和IT安全的世界更加緊密。Christina 將帶來:利用 RISC-V 上的緩沖區(qū)溢出。大約 10 年前,RISC-V ISA 規(guī)范的制定工作開始。大約一年前,我們看到第一個(gè)硬件的出現(xiàn),從今年開始,該硬件的價(jià)格變得更加便宜。伴隨著這一發(fā)展,第一批產(chǎn)品和第一個(gè)漏洞也在出現(xiàn)。本次演講將簡要介紹英特爾在 ARM 平臺上的開發(fā),之后介紹在 RISC-V 平臺上開發(fā)的架構(gòu)差別,以及展示已經(jīng)采用 RISC-V 支持、由此可用于創(chuàng)建和調(diào)試這些代碼或漏洞的工具。

來自匯豐銀行的 Weiqiang Yang 和 Jihai Zhou 將帶來:大銀行實(shí)施 DevSecOps 所面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。作為世界上最大的銀行之一,他們在匯豐技術(shù)部門運(yùn)行了幾年DevOps 計(jì)劃,以在團(tuán)隊(duì)之間建立 DevOps 文化和思維。自 2018 年起,開始實(shí)施 DevSecOps 計(jì)劃,將網(wǎng)絡(luò)安全融入 DevOps 文化。匯豐銀行的目標(biāo)是通過推廣 DevSecOps 工具并結(jié)合相關(guān)培訓(xùn),轉(zhuǎn)變開發(fā)團(tuán)隊(duì)的網(wǎng)絡(luò)安全思維。在本演講中,Weiqiang和 Jihai將分享如何將 DevSecOps 工具(如 CheckMarx、Contrast 和 Sonatype Iq)集成到開發(fā) CICD 管道中,以生成漏洞儀表板。此外,他們還將演示三種提供網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)的不同方法,幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)逐漸增長知識,從而修復(fù) DevSecOps 工具報(bào)告的漏洞,并隨著時(shí)間的推移建立全新的思維。

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  Will Martin – Pivotal軟件工程師

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  Ed King – Pivotal軟件工程師

來自 Pivotal 的 Will Martin 和 Ed King 將帶來:大逃亡。CVE-2019-5736 于最近宣布退出,其中包括一個(gè)容器終端,這會對 runc (對 lxc 有類似影響)帶來影響。由于許多平臺使用 runc 為關(guān)鍵工作負(fù)載提供容器,因此在一段時(shí)間內(nèi),大量相關(guān)的補(bǔ)丁被發(fā)布并應(yīng)用。雖然保持更新十分重要,但是我們也應(yīng)反思容器平臺中的合理默認(rèn)值,以規(guī)避此類 CVE 和更多類似的補(bǔ)丁。我們都需要簡單!在本技術(shù)演講中,William 與 Ed 將通過展示多個(gè)真實(shí)的 CVE,說明良好配置的容器安全層(命名空間、cgroups、apparmor、selinux、seccomp 等)如何能夠保護(hù)您的工作負(fù)載,從而避免這些 CVE。

那么,Open Source Summit 的開源安全性論壇都有哪些精彩演講呢?

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總結(jié)

300+ 的演講者分享,任誰也無法照顧到所有,我們會盡最大努力幫助你梳理,根據(jù)你的興趣來找到對應(yīng)的分享嘉賓,讓你有所成長、有所收獲。

不出意料,本次大會的售票異?;鸨?,出于會場的安全考慮,參加大會的人數(shù)是被嚴(yán)格限制的,會務(wù)組將根據(jù)注冊的人數(shù)提前關(guān)閉超過限額的售票通道,所以千萬不要等到通道被關(guān)閉后再追悔莫及,現(xiàn)在的票價(jià)還有優(yōu)惠。

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標(biāo)準(zhǔn)票價(jià)優(yōu)惠只到6月6日,欲購從速:

標(biāo)準(zhǔn)注冊:2000人民幣(晚注冊2400,即時(shí)可省400!)

貴賓注冊:5000人民幣(晚注冊6000,即時(shí)可省1000!)

個(gè)人或?qū)W術(shù)注冊:500人民幣(需要發(fā)送電子郵件至 events@cncf.io 申請批準(zhǔn)。晚注冊600,即時(shí)可省100!)

請!注!意!6月7日本周五就要實(shí)行晚注冊票價(jià)了,切勿猶豫不決,抓住最后標(biāo)準(zhǔn)票的機(jī)會。

2019年 6月24日~26日,請大家抓住機(jī)會,我們在上海世博中心不見不散!

會議更多信息及注冊請點(diǎn)擊文末【閱讀原文】了解。

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LF Asia, LLC 致力于為亞洲的開源技術(shù)和開源項(xiàng)目提供會議活動服務(wù)。通過這些會議服務(wù),從而為開發(fā)者、技術(shù)專家、運(yùn)營人員和管理者,搭建更好的開源技術(shù)交流和學(xué)習(xí)平臺。

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Linux 是 Linus Torvalds 的注冊商標(biāo)。

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2019-06-04
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