Вирусы и антивирусы

Введение

Мы живем на стыке двух тысячелетий, когда человечество вступило в эпоху новой научно-технической революции.

К концу двадцатого века люди овладели многими тайнами превращения вещества и энергии и сумели использовать эти знания для улучшения своей жизни. Но кроме вещества и энергии в жизни человека огромную роль играет еще одна составляющая - информация. Это самые разнообразные сведения, сообщения, известия, знания, умения.

В середине нашего столетия появились специальные устройства - компьютеры, ориентированные на хранение и преобразование информации и произошла компьютерная революция.

Сегодня массовое применение персональных компьютеров, к сожалению, оказалось связанным с появлением самовоспроизводящихся программ-вирусов, препятствующих нормальной работе компьютера, разрушающих файловую структуру дисков и наносящих ущерб хранимой в компьютере информации.

Несмотря на, принятые во многих странах, законы о борьбе с компьютерными преступлениями и разработку специальных программных средств защиты от вирусов, количество новых программных вирусов постоянно растет. Это требует от пользователя персонального компьютера знаний о природе вирусов, способах заражения вирусами и защиты от них.

Первые исследования саморазмножающихся искусственных конструкций проводились в середине прошлого столетия. В работах фон Неймана, Винера и других авторов дано определение и проведён математический анализ конечных автоматов, в том числе и самовоспроизводящихся. Термин "компьютерный вирус" появился позднее. Официально считается, что его впервые употребил сотрудник Лехайского университета (США) Ф. Коэн в 1984 г. на 7-й конференции по безопасности информации, проходившей в США. С тех пор прошло немало времени, острота проблемы вирусов многократно возросла, однако строго определения, что такое компьютерный вирус, так и не дано, несмотря на то, что многие пытались это сделать неоднократно.

Основная трудность, возникающая при попытках дать строгое определение вируса, заключается в том, что практически все отличительные черты вируса (внедрение в другие объекты, скрытность, потенциальная опасность) либо присущи другим программ, которые никоим образом вирусами не являются, либо существуют вирусы, которые не содержат указанных выше отличительных черт (за исключением возможности распространения).

Поэтому представляется возможным сформулировать только обязательное условие для того, чтобы некоторая последовательность выполняемого кода являлась вирусом.

Обязательное (необходимое) свойство компьютерного вируса - возможность создавать свои дубликаты (не всегда совпадающие с оригиналом) и внедрять их в вычислительные сети и/или файлы, системные области компьютера и прочие выполняемые объекты. При этом дубликаты сохраняют способность к дальнейшему распространению.

1 Вирусы

1.1   Характеристика вирусов.

Компьютерные вирусы - вредоносные само распространяющиеся программы; основным признаком компьютерного вируса является его способность создавать собственные копии (не всегда похожие на оригинал) и внедрять их в исполняемые объекты (программы, системные области).

Вредоносный программный код, обычно замаскированный подо что-нибудь привлекательное (например, фотография популярного спортсмена) или полезное и выполняющий незапланированные либо нежелательные действия, например повреждение данных.

(«Virus» - лат.) - вид программ, характеризующихся способностью скрытого от пользователя саморазмножения для поражения других программ, компьютеров или сетей.

В общем случае компьютерный вирус - это небольшая программа, которая приписывает себя в конец исполняемых файлов, драйверов, или «поселяется» в загрузочном (BOOT) секторе диска. При запуске заражённых программ и драйверов вначале происходит выполнение вируса, а уже потом управление передаётся самой программе. Если же вирус "поселился" в загрузочном секторе, то его активизация происходит в момент загрузки операционной системы с такого диска. В тот момент, когда управление принадлежит вирусу, обычно выполняются различные неприятные для пользователя, но необходимые для продолжения жизни данного вируса действия. Это нахождение и заражение других программ, порча данных и т. д. Вирус может также остаться в памяти резидентно и продолжать вредить до перезагрузки компьютера. После окончания работы вируса управление передаётся заражённой программе, которая обычно работает «как ни в чём не бывало», маскируя тем самым наличие в системе вируса. К сожалению, очень часто вирус обнаруживается слишком поздно, когда большинство программ уже заражено. В этих случаях потери от зловредных действий вируса могут быть очень велики.

Вирусы можно разделить на классы по следующим основным признакам:

        среда обитания;

        операционная система;

        особенности алгоритма работы;

        деструктивные возможности.

В зависимости от среды обитания вирусы можно разделить:

        файловые;

        загрузочные;

        макровирусы;

        сетевые.

Файловые вирусы либо различными способами внедряются в выполняемые файлы, либо создают файлы-двойники, либо используют особенности организации файловой системы.

Загрузочные вирусы записывают себя либо в загрузочный сектор диска, либо в сектор, содержащий системный загрузчик винчестера, либо меняют указатель на boot-сектор.

Макровирусы заражают файлы-документы и электронные таблицы нескольких популярных редакторов.

Сетевые вирусы используют для своего распространения протоколы или команды компьютерных сетей и электронной почты.

Существует большое количество сочетаний, например, файлово-загрузочные вирусы, заражающие как файлы, так и загрузочные сектора дисков. Такие вирусы, как правило, имеют довольно сложный алгоритм работы, часто применяют оригинальные методы проникновения в систему. Другой пример такого сочетания - сетевой макровирус, который не только заражает редактируемые документы, но и рассылает свои копии по электронной почте.

Заражаемая операционная система является вторым уровнем деления вирусов на классы.

Каждый файловый и сетевой вирус заражает файлы какой-либо одной или нескольких операционных систем - DOS, Windows, Win95/NT, OS/2 и т.д.

Макровирусы заражают файлы форматов Word, Excel, Office 97.

Загрузочные вирусы также ориентированы на конкретные форматы расположения системных данных в загрузочных секторах дисков.

1.2   Алгоритм работы вирусов

Среди особенностей алгоритма работы вирусов выделяются следующие:

        резидентность;

        использование “стелс”-алгоритмов;

        самошифрование и полиморфичность;

        использование нестандартных приёмов.

Резидентный вирус при инфицировании компьютера оставляет в операционной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает обращения операционной системы к объектам заражения и внедряется в них. Резидентные вирусы активны не только в момент работы заражённой программы, но и после того, как программа закончила свою работу. Резидентные копии таких вирусов остаются жизнеспособными вплоть до очередной перезагрузки, даже если на диске уничтожены все заражённые файлы. Часто от таких вирусов невозможно избавиться восстановлением всех копий файлов с дистрибутивных дисков. Резидентная копия вируса остаётся активной и заражает вновь создаваемые файлы. То же верно для загрузочных вирусов, форматирование диска при наличии в памяти резидентного вируса не всегда вылечивает диск, поскольку многие резидентные вирусы заражают его повторно после того, как он был отформатирован.

Резидентными можно считать макровирусы, поскольку они также присутствуют памяти компьютера в течение всего времени работы заражённого редактора. При этом роль операционной системы берёт на себя редактор, а понятие «перезагрузка операционной системы» трактуется как выход из             редактора.

Нерезидентные вирусы, напротив, активны довольно непродолжительное время - только в момент запуска заражённой программы. Для своего распространения они ищут на диске незаражённые файлы и записываются в них.

После того, как код вируса передаёт управление программе-носителю, влияние вируса на операционную систему сводится к нулю вплоть до очередного запуска какой-либо заражённой программы. Поэтому файлы, заражённые нерезидентными вирусами, значительно проще удалить с диска, при этом вирус не заразит их повторно.

Использование «стеллс»-алгоритмов позволяет вирусам полностью или частично скрыть себя в системе. Наиболее распространённым «стеллс»-алгоритмом является перехват запросов операционной системы на чтение-запись заражённых объектов и затем «стеллс»-вирусы либо временно лечат их, либо подставляют вместо себя незаражённые участки информации. В случае макровирусов наиболее популярный способ - запрет вызовов меню просмотра макросов.

Самошифрование и полиморфичность используются практически всеми типами вирусов для того, чтобы максимально усложнить процедуру обнаружения вируса. Полиморфик-вирусами являются те, обнаружение которых невозможно (или крайне затруднительно) осуществить при помощи так называемых вирусных масок - участков кода, специфичных для конкретного вируса. Достигается это двумя способами - шифрованием основного кода вируса с непостоянным ключом и случайным набором команд расшифровщика или изменением самого выполняемого кода вируса.

Различные нестандартные приёмы часто используются в вирусах для того, чтобы как можно глубже спрятать себя в ядре операционной системы, защитить от обнаружения свою резидентную копию, затруднить лечение от вируса.

По деструктивным возможностям вирусы можно разделить на:

        безвредные, т.е. никак не влияющие на работу компьютера (кроме уменьшения свободной памяти на диске в результате своего распространения);

        неопасные, влияние которых ограничивается уменьшением свободной памяти на диске и графическими, звуковыми и прочими эффектами;

        опасные вирусы, которые могут привести к серьёзным сбоям в работе компьютера;

        очень опасные - в алгоритм их работы заведомо заложены процедуры, которые могут вызвать потерю программ, уничтожить данные, стереть необходимую для работы компьютера информацию, записанную в системных областях памяти.

Но даже если в алгоритме вируса не найдено ветвей, наносящих ущерб системе, этот вирус нельзя с полной уверенностью назвать безвредным, так как проникновение его в компьютер может вызвать непредсказуемые и порой катастрофические последствия. Ведь вирус, как и всякая программа, имеет ошибки, в результате которых могут быть испорчены как файлы, так и сектора дисков.

Основными путями проникновения вирусов в компьютер являются съемные диски (гибкие и лазерные), а также компьютерные сети. Наиболее часто вирусом заражаются загрузочный сектор диска и исполняемые файлы, имеющие расширения EXE, COM, SYS, BAT. Крайне редко заражаются текстовые файлы. После заражения программы вирус может выполнить какую-нибудь диверсию, не слишком серьезную, чтобы не привлечь внимания. И, наконец, не забывает возвратить управление той программе, из которой был запущен. Каждое выполнение зараженной программы переносит вирус в следующую. Таким образом, заразится все программное обеспечение.

Признаки появления вируса:

        медленная работа компьютера;

        исчезновение файлов и каталогов или искажение их содержимого;

        изменение даты и времени модификации файлов;

        изменение размеров файлов;

        неожиданное значительное увеличение количества файлов на диске;

        существенное уменьшение размера свободной оперативной памяти;

        вывод на экран непредусмотренных сообщений или изображений;

        подача непредусмотренных звуковых сигналов;

        частые зависания и сбои в работе компьютера;

              Следует отметить, что вышеперечисленные явления необязательно вызываются присутствием вируса, а могут быть следствием других причин. Поэтому всегда затруднена правильная диагностика состояния компьютера.

Каким бы не был вирус, пользователю необходимо знать  основные  методы защиты от компьютерных вирусов.

Для защиты от вирусов можно использовать:

        общие средства защиты информации, которые полезны также и как страховка от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя;

        профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность  заражения вирусом;

        специализированные программы для защиты от вирусов.

Общие средства защиты информации полезны не только для защиты от вирусов. Имеются две основные разновидности этих средств:

        копирование информации - создание копий  файлов  и  системных  областей дисков;

        разграничение доступа предотвращает несанкционированное использование информации, в частности, защиту от изменений программ и данных  вирусами, неправильно работающими программами и ошибочными действиями пользователей.

Несмотря на то, что общие средства защиты информации очень важны для защиты от вирусов, все же их недостаточно. Необходимо и применение специализированных программ для защиты от вирусов. Эти программы можно разделить на несколько видов: детекторы, доктора (фаги), ревизоры, доктора-ревизоры, фильтры и вакцины (иммунизаторы).