Лекция 12. Компьютерные вирусы

Массовое применение персональных компьютеров оказалось связанным с появлением самовоспроизводящихся программ-вирусов, препятствующих нормальной ра-боте компьютера, разрушающих файловую структуру дисков и наносящих ущерб хранимой в компьютере информации. Проникнув в один компьютер, компьютерный вирус способен распространиться на другие компьютеры.

Компьютерным вирусом называется специально написанная программа, способная самопроизвольно присоединяться к другим программам, созда­вать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и в вычислительные сети с целью нарушения работы программ, порчи файлов и каталогов, создания всевозможных помех в работе на компьютере.

Причины появления и распространения компьютерных вирусов, с одной стороны, скрываются в психологии человеческой личности и ее теневых сторонах (зависти, мести, тщеславии непризнанных творцов, невозможности конструктивно применить свои способ­ности), с другой стороны, обусловлены отсутствием аппаратных средств защиты и противо­действия со стороны операционной системы персонального компьютера.

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.

Основными путями проникновения вирусов в компьютер являются съемные диски (гибкие и лазерные), а также компьютерные сети. Заражение жесткого диска вирусами может произойти при загрузке компьютера с дискеты, содержащей вирус. Такое заражение может быть и случайным, например, если дискету не вынули из дисковода А: и перезагру­зили компьютер, при этом дискета может и не быть системной.

Зараженный диск — это диск, в загрузочном секторе которого находится программа — вирус.

После запуска программы, содержащей вирус, становится возможным заражение дру­гих файлов. Наиболее часто вирусом заражаются загрузочный сектор диска и исполняемые файлы, имеющие расширения ЕХЕ, СОМ, SYS или ВАТ. Крайне редко заражаются тексто­вые и графические файлы.

Зараженная программа — это программа, содержащая внедренную в неё программу-вирус.

При заражении компьютера вирусом очень важно своевременно его обнаружить. Для этого следует знать об основных признаках проявления вирусов. К ним можно отнести сле­дующие:

— прекращение работы или неправильная работа ранее успешно функционировавших программ;

— медленная работа компьютера;

— невозможность загрузки операционной системы;

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

В настоящее время известно более 5000 программных виру сов, их можно классифициро­вать по следующим признакам:

— среде обитания;

— способу заражения среды обитания; а воздействию;

— особенностям алгоритма.

а) По среде обитания.

Рисунок 18- Классификация.

б) По способу заражения.

.

Рисунок 19- Классификация

в) По степени воздействия.

Рисунок 20- Классификация

г) По особенностям алгоритмов.

Рисунок 21- Классификация

В зависимости от среды обитания вирусы можно разделить на сетевые, файловые, за­грузочные и файлово-загрузочные.

Сетевые вирусы распространяются по различ­ным компьютерным сетям. Файловые вирусы внедряются главным образом в исполняемые модули, т.е. в файлы, имеющие расширения СОМ и ЕХЕ. Файловые вирусы могут внед­ряться и в другие типы файлов, но, как правило, записанные в таких файлах, они никогда не получают управление и, следовательно, теряют способность к размножению.

Загрузоч­ные вирусы внедряются в загрузочный сектор диска (Вооt-сектор) или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска (Master Boot Record).

Файлово-загрузочные вирусы заражают как файлы, так и загрузочные сектора дисков.

Макровирусы - это файловые вирусы, использующие особенности файлов документов популярных редакторов и электронных таблиц. В этих файлах размещаются программы на макроязыках, возможности которых позволяют создавать программы – вирусы.

Сетевые вирусы- используют для своего распространения возможности компьютерных сетей (в т.ч. электронной почты).

По способу заражения вирусы делятся на резидентные и нерезидентные.

Рези­дентный вирус при заражении (инфицировании) компьютера оставляет в оператив­ной памяти свою резидентную часть, которая потом перехватывает обращение операционной системы к объектам заражения (файлам, загрузочным секторам дисков и т.п.) и внедряется в них. Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными вплоть до выключения или перезагрузки компьютера.

Нерезидентные вирусы не заража­ют память компьютера и являются активными ограниченное время.

По степени воздействия вирусы можно разделить на следующие виды:

— неопасные, не мешающие работе компьютера, но уменьшающие объем свободной оперативной памяти и памяти на дисках, действия таких вирусов проявляются в каких-либо графических или звуковых эффектах;

— опасные вирусы, которые могут привести к различным нарушениям в работе ком­пьютера;

— очень опасные, воздействие которых может привести к потере программ, уничто­жению данных, стиранию информации в системных областях диска.

По особенностям алгоритма вирусы трудно классифицировать из-за большого разно­образия. Простейшие вирусы — паразитические, они изменяют содержимое файлов и секторов диска и могут быть достаточно легко обнаружены и уничтожены. Можно отме­тить вирусы-репликаторы, называемые червями, которые распространяются по компьютерным сетям, вычисляют адреса сетевых компьютеров и записывают по этим адре­сам свои копии. Известны вирусы-невидимки, называемые стелс-вирусами, которые очень трудно обнаружить и обезвредить, так как они перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо своего тела незараженные участки диска. Наиболее трудно обнаружить вирусы-мутанты, содержащие алгоритмы шифровки-расшифровки, благодаря которым копии одного и того же вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байтов. Имеются и так называемые квазивирусные или "троянские" программы, которые хотя и не способны к саморас­пространению, но очень опасны, так как, маскируясь под полезную программу, разрушают загрузочный сектор и файловую систему дисков.

Наиболее популярные вирусные модификации:

Вирусы-«черви». Эти вирусы не изменяют программные файлы. Они проникают в память компьютера из компьютерной сети, и вычисляют адреса других компьютеров. Затем в обнаруженные компьютеры расслаются копии вируса.

«Паразитические». Сюда входят вирусы, которые обязательно изменяют программные файлы.

«Студенческие». Обычно это вирусы, которые написаны любителями. Такие вирусы содержат много ошибок, и легко обнаруживаются специальными программами.

Вирусы-невидимки: Это достаточно совершенные вирусы. Их трудно обнаружить антивирусной программой и невозможно увидеть при обычном просмотре файлов, так как при открытии зараженного файла они немедленно удаляются из него, а при закрытии опять заражают.

Вирусы-«призраки». Это тоже трудно обнаруживаемые вирусы. Дело в том, что они, заражая программы, постоянно меняют свой код (содержание). Так что во всех следующих зараженных программах нельзя заметить какого-то совпадения. Поэтому эти вирусы трудно обнаружить с помощью антивирусных программ, основанных на этом принципе.

Две последние группы вирусов представляют наибольшую опасность. Эта проблема заставляет вирусологов отходить от стандартных антивирусных программ и находить другие методы борьбы с вирусами.

Характеристика антивирусных программ.

Для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов разработано несколько видов специальных программ, которые позволяют обнаруживать и уничтожать вирусы. Такие программы называются антивирусными.

Различают следующие виды антивирусных программ:

— программы-детекторы;

— программы-доктора или фаги;

— программы-ревизоры;

— программы-фильтры;

— Программы-вакцины или иммунизаторы.

Программы-детекторы осуществляют поиск характерной для конкретного вируса последовательности байтов (сигнатуры вируса) в оперативной памяти и в файлах и при об­наружении выдают соответствующее сообщение. Недостатком таких антивирусных программ является то, что они могут находить только те вирусы, которые известны разработчи­кам таких программ.

Программы-доктора или фаги, а также программы-вакцины не только находят зараженные вирусами файлы, но и "лечат" их, т.е. удаляют из файла тело программы вируса, возвращая файлы в исходное состояние. В начале своей работы фаги ищут вирусы в оперативной памяти, уничтожая их, и только затем переходят к "лечению" файлов. Среди фагов выделяют поли фаг и, т.е. программы-доктора, предназначенные для поиска и уничтожения большого количества вирусов.

Учитывая, что постоянно появляются новые вирусы, программы-детекторы и про­граммы-доктора быстро устаревают, и требуется регулярное обновление их версий.

Программы-ревизоры относятся к самым надежным средствам защиты от ви­русов. Ревизоры запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных облас­тей диска тогда, когда компьютер не заражен вирусом, а затем периодически или по желанию пользователя сравнивают текущее состояние с исходным. Обнаруженные измене­ния выводятся на экран видеомонитора. Как правило, сравнение состояний производят сразу после загрузки операционной системы. При сравнении проверяются длина файла, код циклического контроля (контрольная сумма файла), дата и время модификации, другие параметры. Программы-ревизоры имеют достаточно развитые алгоритмы, обнаруживают стелс-вирусы и могут даже отличить изменения версии проверяемой программы от измене­ний, внесенных вирусом.

Программы-фильтры или "сторожа" представляют собой небольшие резидентные программы, предназначенные для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера, характерных для вирусов. Такими действиями могут являться:

— попытки коррекции файлов с расширениями СОМ и ЕХЕ;

— изменение атрибутов файлов;

— прямая запись на диск по абсолютному адресу;

— запись в загрузочные сектора диска;

— загрузка резидентной программы.

При попытке какой-либо программы произвести указанные действия "сторож" посы­лает пользователю сообщение и предлагает запретить или разрешить соответствующее дей­ствие. Программы-фильтры весьма полезны, так как способны обнаружить вирус на самой ранней стадии его существования до размножения. Однако они не "лечат" файлы и диски. Для уничтожения вирусов требуется применить другие программы, например фаги. К недо­статкам программ-сторожей можно отнести их "назойливость" (например, они постоянно выдают предупреждение о любой попытке копирования исполняемого файла), а также воз­можные конфликты с другим программным обеспечением.

Вакцины или иммунизаторы — это резидентные программы, предотвра­щающие заражение файлов. Вакцины применяют, если отсутствуют программы- доктора, "лечащие" этот вирус. Вакцинация возможна только от известных вирусов. Вакцина моди­фицирует программу или диск таким образом, чтобы это не отражалось на их работе, а вирус будет воспринимать их зараженными и поэтому не внедрится. В настоящее время программы- вакцины имеют ограниченное применение.

Своевременное обнаружение зараженных вирусами файлов и дисков, полное уничто­жение обнаруженных вирусов на каждом компьютере позволяют избежать распространения вирусной эпидемии на другие компьютеры.