計(jì)算機(jī)病毒解析與防范論文
計(jì)算機(jī)病毒解析與防范論文
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計(jì)算機(jī)病毒解析與防范
摘要： 目前計(jì)算機(jī)病毒可以滲透到信息社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的破壞和潛在的威脅。為了確保信息的安全與暢通，因此，研究計(jì)算機(jī)病毒的防范措施已迫在眉睫。本文從計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)入手，來(lái)初步探討對(duì)付計(jì)算機(jī)病毒的方法和措施。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)、防范/病毒/分析
隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，計(jì)算機(jī)病毒攻擊與防范技術(shù)也在不斷拓展。據(jù)報(bào)道，世界各國(guó)遭受計(jì)算機(jī)病毒感染和攻擊的事件數(shù)以億計(jì)，嚴(yán)重地干擾了正常的人類社會(huì)生活，給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的潛在威脅和破壞。與此同時(shí)，病毒技術(shù)在戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域也曾廣泛的運(yùn)用，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、近期的科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中，雙方都曾利用計(jì)算機(jī)病毒向敵方發(fā)起攻擊，破壞對(duì)方的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和武器控制系統(tǒng)，達(dá)到了一定的政治目的與軍事目的。可以預(yù)見(jiàn)，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的不斷普及、深入，防范計(jì)算機(jī)病毒將越來(lái)越受到各國(guó)的高度重視。
一、計(jì)算機(jī)病毒的內(nèi)涵、類型及特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)病毒是一組通過(guò)復(fù)制自身來(lái)感染其它軟件的程序。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，嵌入的病毒也隨之運(yùn)行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設(shè)定好的環(huán)境激發(fā)，即可感染和破壞。自80年代莫里斯編制的第一個(gè)“蠕蟲(chóng)”病毒程序至今，世界上已出現(xiàn)了多種不同類型的病毒。在最近幾年，又產(chǎn)生了以下幾種主要病毒：
(1)“美麗殺手”(Melissa)病毒。這種病毒是專門針對(duì)微軟電子郵件服務(wù)器MS Exchange和電子郵件收發(fā)軟件0ut1ookExpress的Word宏病毒，是一種拒絕服務(wù)的攻擊型病毒，能夠影響計(jì)算機(jī)運(yùn)行微軟word97、word2000和0utlook。這種病毒是一種Word文檔附件，由E-mall攜帶傳播擴(kuò)散。由于這種病毒能夠自我復(fù)制，一旦用戶打開(kāi)這個(gè)附件，“美麗殺手”病毒就會(huì)使用0ut1ook按收件人的0ut1ook地址簿向前50名收件人自動(dòng)復(fù)制發(fā)送，從而過(guò)載E-mai1服務(wù)器或使之損壞。“美麗殺手”病毒的擴(kuò)散速度之快可達(dá)幾何級(jí)數(shù)，據(jù)計(jì)算，如果“美麗殺手”病毒能夠按照理論上的速度傳播，只需要繁殖5次就可以讓全世界所有的網(wǎng)絡(luò)用戶都都收到一份。“美麗殺手”病毒的最令人恐怖之處還不僅是拒絕電子郵件服務(wù)器，而是使用戶的非常敏感和核心的機(jī)密信息在不經(jīng)意間通過(guò)電子郵件的反復(fù)傳播和擴(kuò)散而被泄漏出去，連擴(kuò)散到了什么地方可能都不得而知。據(jù)外電報(bào)道，在北約對(duì)南聯(lián)盟發(fā)動(dòng)的戰(zhàn)爭(zhēng)行動(dòng)中，證實(shí)“美麗殺手”病毒己使5萬(wàn)部電腦主機(jī)和幾十萬(wàn)部電腦陷于癱瘓而無(wú)法工作，網(wǎng)絡(luò)被空數(shù)據(jù)包阻塞，迫使許多用戶關(guān)機(jī)避災(zāi)。
(2)“怕怕”(Papa)病毒。“怕怕”病毒是另一種Excel宏病毒，它能夠繞開(kāi)網(wǎng)絡(luò)管理人員設(shè)置的保護(hù)措施進(jìn)入計(jì)算機(jī)。這種病毒與“美麗殺手”病毒相類似，其區(qū)別在于“怕怕”病毒不但能象“美麗殺手”病毒一樣迅速傳播，拒絕服務(wù)和阻塞網(wǎng)絡(luò)，而且更為嚴(yán)重的是它能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，使被它感染的文件所具有的宏病毒預(yù)警功能喪失作用。
(3)“瘋牛”(Mad Cow)和“怕怕B”病毒。 這兩種病毒分別是“美麗殺手”和“怕怕”病毒的新的變型病毒。正當(dāng)美國(guó)緊急動(dòng)員起來(lái)對(duì)付3月26日發(fā)現(xiàn)的“美麗殺手”和“怕怕”病毒時(shí)，在歐洲又出現(xiàn)了它們的新變種“美麗殺手B”(又叫作“瘋牛”)和“怕怕B”，目前正橫掃歐洲大陸，造成大規(guī)模破壞，而且還正在向全世界擴(kuò)散蔓延。雖然這兩種病毒變種的病毒代碼不同，可能不是一個(gè)人所編寫，但是，它們同樣也是通過(guò)發(fā)送Word和Excel文件而傳播。每次被激活后，這種病毒就會(huì)向用戶電子郵件簿的前60個(gè)地址發(fā)送垃圾郵件;它還可以向一個(gè)外部網(wǎng)站發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，占用大量的帶寬而阻滯網(wǎng)絡(luò)的工作，其危害性比原型病毒有過(guò)之而無(wú)不及。
(4)“幸福1999”宏病毒。 這是一種比“美麗殺手”的破壞作用小得多的病毒。“幸福1999”病毒會(huì)改變計(jì)算機(jī)中的微軟公司W(wǎng)indows程序與Internet網(wǎng)工作。這種病毒還發(fā)送一個(gè)執(zhí)行文件，激活焰火顯示，使屏幕碎裂。
(5)“咻咻”(Ping)轟擊病毒。“咻咻”轟擊病毒的英文單詞是“分組Internet搜索者”的縮寫，指的是將一個(gè)分組信息發(fā)送到服務(wù)器并等待其響應(yīng)的過(guò)程，這是用戶用以確定一個(gè)系統(tǒng)是否在Internet網(wǎng)上運(yùn)行的一種方法。據(jù)外電報(bào)道，運(yùn)用“咻咻”(Ping)轟擊病毒，發(fā)送大量的“咻咻”空數(shù)據(jù)包，使服務(wù)器過(guò)載，不能對(duì)其它用戶作出響應(yīng)。
歸納起來(lái)，計(jì)算機(jī)病毒有以下特點(diǎn)：一是攻擊隱蔽性強(qiáng)。病毒可以無(wú)聲無(wú)息地感染計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而不被察覺(jué)，待發(fā)現(xiàn)時(shí)，往往已造成嚴(yán)重后果。二是繁殖能力強(qiáng)。電腦一旦染毒，可以很快“發(fā)病”。目前的三維病毒還會(huì)產(chǎn)生很多變種。三是傳染途徑廣?？赏ㄟ^(guò)軟盤、有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)備等多渠道自動(dòng)侵入計(jì)算機(jī)中，并不斷蔓延。四是潛伏期長(zhǎng)。病毒可以長(zhǎng)期潛伏在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而不發(fā)作，待滿足一定條件后，就激發(fā)破壞。五是破壞力大。計(jì)算機(jī)病毒一旦發(fā)作，輕則干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，重則破壞磁盤數(shù)據(jù)、刪除文件，導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的癱瘓。六是針對(duì)性強(qiáng)。計(jì)算機(jī)病毒的效能可以準(zhǔn)確地加以設(shè)計(jì)，滿足不同環(huán)境和時(shí)機(jī)的要求。
二、計(jì)算機(jī)病毒的技術(shù)分析
長(zhǎng)期以來(lái)，人們?cè)O(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的目標(biāo)主要是追求信息處理功能的提高和生產(chǎn)成本的降低，而對(duì)于安全問(wèn)題則重視不夠。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，接口界面，各個(gè)層次的相互轉(zhuǎn)換，都存在著不少漏洞和薄弱環(huán)節(jié)。硬件設(shè)什缺乏整體安全性考慮，軟件方面也更易存在隱患和潛在威脅。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的測(cè)試，目前尚缺乏自動(dòng)化檢測(cè)工具和系統(tǒng)軟件的完整檢驗(yàn)手段，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的脆弱性，為計(jì)算機(jī)病毒的產(chǎn)生和傳播提供了可乘之機(jī);全球萬(wàn)維網(wǎng)(www)使“地球一村化”，為計(jì)算機(jī)病毒創(chuàng)造了實(shí)施的空間;新的計(jì)算機(jī)技術(shù)在電子系統(tǒng)中不斷應(yīng)用，為計(jì)算機(jī)病毒的實(shí)現(xiàn)提供了客觀條件。國(guó)外專家認(rèn)為，分布式數(shù)字處理、可重編程嵌入計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)化通信、計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化、軟件標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)的信息格式、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈路等都使得計(jì)算機(jī)病毒侵入成為可能。
實(shí)施計(jì)算機(jī)病毒入侵的核心技術(shù)是解決病毒的有效注入。其攻擊目標(biāo)是對(duì)方的各種系統(tǒng)，以及從計(jì)算機(jī)主機(jī)到各式各樣的傳感器、網(wǎng)橋等，以使他們的計(jì)算機(jī)在關(guān)鍵時(shí)刻受到誘騙或崩潰，無(wú)法發(fā)揮作用。從國(guó)外技術(shù)研究現(xiàn)狀來(lái)看，病毒注入方法主要有以下幾種：
1.無(wú)線電方式。主要是通過(guò)無(wú)線電把病毒碼發(fā)射到對(duì)方電子系統(tǒng)中。此方式是計(jì)算機(jī)病毒注入的最佳方式，同時(shí)技術(shù)難度也最大?？赡艿耐緩接校孩僦苯酉?qū)Ψ诫娮酉到y(tǒng)的無(wú)線電接收器或設(shè)備發(fā)射，使接收器對(duì)其進(jìn)行處理并把病毒傳染到目標(biāo)機(jī)上。②冒充合法無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)得到的或使用標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線電傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，發(fā)射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號(hào)中，進(jìn)入接收器，進(jìn)而進(jìn)人信息網(wǎng)絡(luò)。③尋找對(duì)方信息系統(tǒng)保護(hù)最差的地方進(jìn)行病毒注放。通過(guò)對(duì)方未保護(hù)的數(shù)據(jù)鏈路，將病毒傳染到被保護(hù)的鏈路或目標(biāo)中。
2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對(duì)方，使病毒直接傳染給對(duì)方電子系統(tǒng)，在需要時(shí)將其激活，達(dá)到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒(méi)有其他特殊功能。目前，我國(guó)很多計(jì)算機(jī)組件依賴進(jìn)口，困此，很容易受到芯片的攻擊。
3.后門攻擊方式。后門，是計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)中的一個(gè)小洞，由軟件設(shè)計(jì)師或維護(hù)人發(fā)明，允許知道其存在的人繞過(guò)正常安全防護(hù)措施進(jìn)入系統(tǒng)。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標(biāo)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)入侵者就常通過(guò)后門進(jìn)行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。
4.數(shù)據(jù)控制鏈侵入方式。隨著因特網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)病毒通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制鏈侵入成為可能。使用遠(yuǎn)程修改技術(shù)，可以很容易地改變數(shù)據(jù)控制鏈的正常路徑。
除上述方式外，還可通過(guò)其他多種方式注入病毒。
三、對(duì)計(jì)算機(jī)病毒攻擊的防范的對(duì)策和方法
1.建立有效的計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)體系。有效的計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)體系應(yīng)包括多個(gè)防護(hù)層。一是訪問(wèn)控制層;二是病毒檢測(cè)層;三是病毒遏制層;四是病毒清除層;五是系統(tǒng)恢復(fù)層;六是應(yīng)急計(jì)劃層。上述六層計(jì)算機(jī)防護(hù)體系，須有有效的硬件和軟件技術(shù)的支持，如安全設(shè)計(jì)及規(guī)范操作。
2.嚴(yán)把收硬件安全關(guān)。國(guó)家的機(jī)密信息系統(tǒng)所用設(shè)備和系列產(chǎn)品，應(yīng)建立自己的生產(chǎn)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的國(guó)產(chǎn)化、系列化;對(duì)引進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要在進(jìn)行安全性檢查后才能啟用，以預(yù)防和限制計(jì)算機(jī)病毒伺機(jī)入侵。
3.防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達(dá)到防止計(jì)算機(jī)信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4、.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)急反應(yīng)分隊(duì)建設(shè)。應(yīng)成立自動(dòng)化系統(tǒng)安全支援分隊(duì)，以解決計(jì)算機(jī)防御性的有關(guān)問(wèn)題。早在1994年，美國(guó)軟件工程學(xué)院就成立了計(jì)算機(jī)應(yīng)急反應(yīng)分隊(duì)。
計(jì)算機(jī)病毒攻擊與防御手段是不斷發(fā)展的，要在計(jì)算機(jī)病毒對(duì)抗中保持領(lǐng)先地位，必須根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)，在關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)上實(shí)施跟蹤研究。實(shí)施跟蹤研究應(yīng)著重圍繞以下方面進(jìn)行：一是計(jì)算機(jī)病毒的數(shù)學(xué)模型。二是計(jì)算機(jī)病毒的注入方式，重點(diǎn)研究“固化”病毒的激發(fā)。三是計(jì)算機(jī)病毒的攻擊方式，重點(diǎn)研究網(wǎng)絡(luò)間無(wú)線傳遞數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，以及它的安全脆弱性和高頻電磁脈沖病毒槍置人病毒的有效性。四是研究對(duì)付計(jì)算機(jī)病毒的安全策略及防御技術(shù)
分析法
一般使用分析法的人不是普通用戶，而是防殺計(jì)算機(jī)病毒技術(shù)人員。使用分析法的目的在于：
1. 確認(rèn)被觀察的磁盤引導(dǎo)扇區(qū)和程序中是否含有計(jì)算機(jī)病毒;
2. 確認(rèn)計(jì)算機(jī)病毒的類型和種類，判定其是否是一種新的計(jì)算機(jī)病毒;
3. 搞清楚計(jì)算機(jī)病毒體的大致結(jié)構(gòu)，提取特征識(shí)別用的字節(jié)串或特征字，用于增添到計(jì)算機(jī)病毒代碼庫(kù)供計(jì)算機(jī)病毒掃描和識(shí)別程序用;
4. 詳細(xì)分析計(jì)算機(jī)病毒代碼，為制定相應(yīng)的防殺計(jì)算機(jī)病毒措施制定方案。
上述四個(gè)目的按順序排列起來(lái)，正好是使用分析法的工作順序。使用分析法要求具有比較全面的有關(guān)計(jì)算機(jī)、DOS、Windows、網(wǎng)絡(luò)等的結(jié)構(gòu)和功能調(diào)用以及關(guān)于計(jì)算機(jī)病毒方面的各種知識(shí)，這是與其他檢測(cè)計(jì)算機(jī)病毒方法不一樣的地方。
要使用分析法檢測(cè)計(jì)算機(jī)病毒，其條件除了要具有相關(guān)的知識(shí)外，還需要反匯編工具、二進(jìn)制文件編輯器等分析用工具程序和專用的試驗(yàn)計(jì)算機(jī)。因?yàn)榧词故呛苁炀毜姆罋⒂?jì)算機(jī)病毒技術(shù)人員，使用性能完善的分析軟件，也不能保證在短時(shí)間內(nèi)將計(jì)算機(jī)病毒代碼完全分析清楚。而計(jì)算機(jī)病毒有可能在被分析階段繼續(xù)傳染甚至發(fā)作，把軟盤硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)完全毀壞掉，這就要求分析工作必須在專門設(shè)立的試驗(yàn)計(jì)算機(jī)機(jī)上進(jìn)行，不怕其中的數(shù)據(jù)被破壞。在不具備條件的情況下，不要輕易開(kāi)始分析工作，很多計(jì)算機(jī)病毒采用了自加密、反跟蹤等技術(shù)，使得分析計(jì)算機(jī)病毒的工作經(jīng)常是冗長(zhǎng)和枯燥的。特別是某些文件型計(jì)算機(jī)病毒的代碼可達(dá)10Kb以上，與系統(tǒng)的牽扯層次很深，使詳細(xì)的剖析工作十分復(fù)雜。
計(jì)算機(jī)病毒檢測(cè)的分析法是防殺計(jì)算機(jī)病毒工作中不可缺少的重要技術(shù)，任何一個(gè)性能優(yōu)良的防殺計(jì)算機(jī)病毒系統(tǒng)的研制和開(kāi)發(fā)都離不開(kāi)專門人員對(duì)各種計(jì)算機(jī)病毒的詳盡而認(rèn)真的分析。
分析的步驟分為靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析兩種。靜態(tài)分析是指利用反匯編工具將計(jì)算機(jī)病毒代碼打印成反匯編指令后程序清單后進(jìn)行分析，看計(jì)算機(jī)病毒分成哪些模塊，使用了哪些系統(tǒng)調(diào)用，采用了哪些技巧，并將計(jì)算機(jī)病毒感染文件的過(guò)程翻轉(zhuǎn)為清除該計(jì)算機(jī)病毒、修復(fù)文件的過(guò)程;判斷哪些代碼可被用做特征碼以及如何防御這種計(jì)算機(jī)病毒。分析人員具有的素質(zhì)越高，分析過(guò)程越快、理解越深。動(dòng)態(tài)分析則是指利用DEBUG等調(diào)試工具在內(nèi)存帶毒的情況下，對(duì)計(jì)算機(jī)病毒做動(dòng)態(tài)跟蹤，觀察計(jì)算機(jī)病毒的具體工作過(guò)程，以進(jìn)一步在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上理解計(jì)算機(jī)病毒工作的原理。在計(jì)算機(jī)病毒編碼比較簡(jiǎn)單的情況下，動(dòng)態(tài)分析不是必須的。但當(dāng)計(jì)算機(jī)病毒采用了較多的技術(shù)手段時(shí)，必須使用動(dòng)、靜相結(jié)合的分析方法才能完成整個(gè)分析過(guò)程。
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