Деструктивные действия вирусов что такое

Обновлено: 25.04.2024

Промышленная ассоциация по компьютерным вирусам только за 1988 г. зафиксировала почти 90 тысяч вирусных атак на персональные компьютеры США. Количество инцидентов, связанных с вирусами, вероятно, превосходит опубликованные цифры, поскольку большинство фирм умалчивает о вирусных атаках. Причины молчания: такая информация может повредить репутации фирмы и привлечь внимание хакеров.

С 1987 г. были зафиксированы факты появления компьютерных вирусов и в нашей стране. Масштабы реальных проявлений "вирусных эпидемий" в настоящее время оцениваются сотнями тысяч случаев "заражения" ПК. Хотя некоторые из вирусных программ оказываются вполне безвредными, многие из них имеют разрушительный характер. Особенно опасны вирусы для персональных компьютеров, входящих в состав локальных вычислительных сетей.

Способ функционирования большинства вирусов - это такое изменение системных файлов ПК, чтобы вирус начинал свою деятельность при каждой загрузке персонального компьютера. Некоторые вирусы инфицируют файлы загрузки системы, другие специализируются на различных программных файлах. Всякий раз, когда пользователь копирует файлы на машинный носитель информации или посылает инфицированные файлы по сети, переданная копия вируса пытается установить себя на новый диск .

Некоторые вирусы разрабатываются так, чтобы они появлялись, когда происходит некоторое событие вызова: например, пятница 13-е, 26 апреля, другая дата, определенное число перезагрузок зараженного или какого-то конкретного приложения, процент заполнения винчестера и т. д.

После того как вирус выполнит нужные ему действия, он передает управление той программе, в которой он находится, и ее работа некоторое время не отличается от работы незараженной.

Для анализа действия компьютерных вирусов введено понятие жизненного цикла вируса, который включает четыре основных этапа, представленных на рис. 8.8.

Для реализации каждого из этапов цикла жизни вируса в его структуру включают несколько взаимосвязанных элементов:

часть вируса, ответственная за внедрение и инкубационный период;
часть вируса, осуществляющая его копирования и добавление к другим файлам (программам);
часть вируса, в которой реализуется проверка условия активизации его деятельности;
часть вируса, содержащая алгоритм деструктивных действий;
часть вируса, реализующая алгоритм саморазрушения.

Следует отметить, что часто названные части вируса хранятся отдельно друг от друга, что затрудняет борьбу с ними.

Объекты воздействия компьютерных вирусов можно условно разделить на две группы:

С целью продления своего существования вирусы поражают другие программы, причем не все, а те, которые наиболее часто используются и / или имеют высокий приоритет в информационной технологии (следует отметить, что сами программы, в которых находятся вирусы, с точки зрения реализуемых ими функций, как правило, не портятся).
Деструктивными целями вирусы воздействуют чаще всего на данные, реже - на программы.

К способам проявления компьютерных вирусов можно отнести:

Следует отметить, что способы проявления необязательно вызываются компьютерными вирусами. Они могут быть следствием некоторых других причин, поэтому вычислительные средства ИТ следует периодически комплексно диагностировать.

В настоящее время существует огромное количество вирусов, которые можно классифицировать по признакам, представленным на рис. 8.9.

По виду среды обитания вирусы классифицируются на следующие виды:

загрузочные внедряются в загрузочный сектор диска или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска;
файловые внедряются в основном в исполняемые файлы с расширениями .СОМ и .ЕХЕ;
системные проникают в системные модули и драйверы периферийных устройств, таблицы размещения файлов и таблицы разделов;
сетевые вирусы обитают в компьютерных сетях;

файлово-загрузочные (многофункциональные) поражают загрузочные секторы дисков и файлы прикладных программ.

По степени воздействия на ресурсы компьютерных систем и сетей, или по деструктивным возможностям, выделяются:

безвредные вирусы, не оказывающие разрушительного влияния на работу персонального компьютера, но могут переполнять оперативную память в результате своего размножения;
неопасные вирусы не разрушают файлы, но уменьшают свободную дисковую память, выводят на экран графические эффекты, создают звуковые эффекты и т. д. ;
опасные вирусы нередко приводят к различным серьезным нарушениям в работе персонального компьютера и всей информационной технологии;

разрушительные приводят к стиранию информации, полному или частичному нарушению работы прикладных программ и пр.

По способу заражения среды обитания вирусы подразделяются на следующие группы:

резидентные вирусы при заражении компьютера оставляют в оперативной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает обращение операционной системы к другим объектам заражения, внедряется в них и выполняет свои разрушительные действия вплоть до выключения или перезагрузки компьютера.

нерезидентные вирусы не заражают оперативную память персонального компьютера и являются активными ограниченное время.

Алгоритмическая особенность построения вирусов оказывает влияние на их проявление и функционирование. Выделяют следующие виды таких вирусов:

Проявлениями (деструктивными действиями) вирусов могут быть:

Влияние на работу ПЭВМ;

Искажение программных файлов;

Искажение файлов с данными;

Форматирование диска или его части;

Замена информации на диске или его части;

Искажение BR или MBR диска;

Разрушение связности файлов путем искажения FAT;

Искажение данных в CMOS-памяти.

1.4 Способы маскировки вируса

В соответствии со способами маскировки различают:

Две последние группы стали развиваться в связи с появлением антивирусных средств.

Метод маскировки, используемые стелс-вирусами, носят комплексный характер и могут быть условно разделены на две категории:

Маскировка наличия вируса в программе-вирусоносителе;

Маскировка присутствия резидентного вируса в ОЗУ.

1.5 Симптомы наличия вирусов

Увеличение числа файлов на диске;

Уменьшение объема свободной оперативной памяти;

Изменение даты и времени создания файла;

Увеличение размера программного файла;

Ненормальная работа программы;

Замедление работы программы;

Загорание лампочки дисковода в то время, когда к диску не должны происходить обращения;

Заметное возрастание времени доступа к жесткому диску;

Сбои в работе ОС, в частности, ее зависания;

Разрушение файловой структуры (исчезновение файлов, искажение каталогов).

1.6 Macro-вирусы

Другие виды вирусов:

- вирус, наносящий компьютеру физическое повреждение, например, вводящий в резонанс головки винчестера, что приводит к его разрушению.

- вирус, который разрушает память BIOS WinCIH (правда наносимые повреждения достаточно легко исправляются и профилактика проста: в программе SETUP установить запрет на обновление BIOS).

1.7 Другие опасные программы

1) Сетевые черви

К данной категории относятся программы, распространяющие свои копии по локальным и/или глобальным сетям с целью:

- проникновения на удаленные компьютеры;

- запуска своей копии на удаленном компьютере;

- дальнейшего распространения на другие компьютеры в сети.

2) Троянские программы

В данную категорию входят программы, осуществляющие различные несанкционированные пользователем действия: сбор информации и ее передачу злоумышленнику, ее разрушение или злонамеренную модификацию, нарушение работоспособности компьютера, использование ресурсов компьютера в неблаговидных целях.

Отдельные категории троянских программ наносят ущерб удаленным компьютерам и сетям, не нарушая работоспособность зараженного компьютера (например, троянские программы, разработанные для массированных DoS-атак на удалённые ресурсы сети).

3) Хакерские утилиты и прочие вредоносные программы

К данной категории относятся:

- утилиты автоматизации создания вирусов, червей и троянских программ (конструкторы);

- программные библиотеки, разработанные для создания вредоносного ПО;

- хакерские утилиты скрытия кода зараженных файлов от антивирусной проверки (шифровальщики файлов);

- программы, сообщающие пользователю заведомо ложную информацию о своих действиях в системе;

- прочие программы, тем или иным способом намеренно наносящие прямой или косвенный ущерб данному или удалённым компьютерам.

Первые исследования саморазмножающихся искусственных конструкций проводились в середине прошлого столетия: в работах фон Неймана, Винера и др. дано определение и проведен математический анализ конечных автоматов, в том числе самовоспроизводящихся. Термин "компьютерный вирус" появился позднее - официально считается, что его впервые употребил сотрудник Лехайского университета (США) Фред Коэн в 1984 году на 7-й конференции по безопасности информации, проходившей в США.

Компьютерным вирусом называется программа, которая может создавать свои копии (не обязательно совпадающие с оригиналом) и внедрять их в файлы, системные области компьютера, сети и так далее. При этом копии сохраняют способность дальнейшего распространения.

Вирусы можно разделить на классы по следующим признакам:

по среде обитания вируса;

по способу заражения среды обитания;

по деструктивным возможностям.

По деструктивным возможностям вирусы можно разделить на:

безвредные, 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 серьезным сбоям в работе компьютера;

очень опасные вирусы, которые могут привести к потере программ, уничтожить данные, способствовать ускоренному износу или повреждению частей механизмов(например, головок винчестеров).

Люком называется не описанная в документации на программный продукт возможность работы с этим программным продуктом. Сущность использования люков состоит в том, что при выполнении пользователем некоторых не описанных в документации действий он получает доступ к возможностям и данным, которые в обычных условиях для него закрыты (в частности - выход в привилегированный режим).

Люки чаще всего являются результатом забывчивости разработчиков. В процессе разработки программы разработчики часто создают временные механизмы, облегчающие ведение отладки за счет прямого доступа к отлаживаемым частям продукта. По окончанию отладки большинство люков убирается из программы; но люди есть люди - зачастую они забывают о существовании каких-то мелких "лючков".

Одним из наиболее показательных примеров использования "забытых" люков является, пожалуй, широко известный в компьютерном мире инцидент с вирусом Морриса. Одной из причин, обусловивших возможность распространения этого вируса, была ошибка разработчика программы электронной почты, входящей в состав одной из версий операционной системы UNIX, приведшая к появлению малозаметного лючка. Для вас, наверное, будет небесполезно знать, что американские специалисты оценивают ущерб, нанесенный в результате этого инцидента, более чем в 100 миллионов долларов.

Люки могут образовываться также в результате часто практикуемой технологии разработки программных продуктов "сверху вниз". При этом программист приступает сразу к написанию сразу управляющей программы, заменяя предполагаемые в будущем подпрограммы так называемыми "заглушками". В теории моментом завершения разработки конечной программы по такой технологии можно считать момент замены последней заглушки реальной подпрограммой.

В действительности дело обстоит несколько сложнее. Вся беда в том, что авторы часто оставляют заглушки в конечном программном продукте, передаваемом в эксплуатацию. Делают это порой неумышленно: например, на ранних стадиях разработки предполагалось наличие в конечном программном продукте некоторой подпрограммы, однако в процессе разработки выяснилось, что эта подпрограмма в силу каких-либо причин не нужна. Но заглушка-то осталась! Удалить заглушку, не заменяя ее подпрограммой, бывает весьма сложно. Это может спровоцировать программиста оставить заглушку "до лучших времен".

Возможен вариант, когда заглушки оставляются в конечной программе сознательно, в расчете на подключение в дальнейшем к работающей программе новых подпрограмм, реализующих некоторые новые возможности, либо предполагая возможное подключение к программе тестирующих средств для более точной настройки программы. Кто может дать гарантию, что в один прекрасный день такой заглушкой кто-нибудь не воспользуется для подключения к программе совсем иной подпрограммы, работающей в интересах этого "кого-нибудь", а не законного владельца?

Наконец, еще одним распространенным источником люков является так называемый "неопределенный ввод". Не так уж редка ситуация, когда программа создается неопытным программистом, исходящим из предположения, что пользователи будут работать с его программой всегда корректно. В этом случае реакция на неопределенный ввод может быть в лучшем случае непредсказуемой; гораздо хуже, если программа в случае одинакового неопределенного ввода выполняет некоторые повторяющиеся действия - это дает потенциальному захватчику возможность планировать свои действия по нарушению безопасности.

Таким образом, люк (или люки) может присутствовать в программе ввиду того, что программист:

забыл удалить его;

умышленно оставил его в программе для обеспечения тестирования или выполнения оставшейся части отладки;

умышленно оставил его в программе в интересах облегчения окончательной сборки конечного программного продукта;

умышленно оставил его в программе с тем, чтобы иметь скрытое средство доступа к программе уже после того, как она вошла в состав конечного продукта.

В середине прошлого 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 [5].

Компьютерный вирус - это специально написанная небольшая по размерам программа, имеющая специфический алгоритм, направленный на тиражирование копии программы, или её модификацию и выполнению действий развлекательного, пугающего или разрушительного характера.

Программа, внутри которой находится вирус, называется зараженной. С началом работы такой программы вирус получает доступ ко всей операционной системе. Вирус находит и заражает другие программы, а также выполняет какие-либо вредоносные действия. Например, портит файлы или таблицу размещения файлов на диске, занимает оперативную память и т.д. После того, как вирус выполнит свои действия, он передает управление той программе, в которой он находится, и она работает как обычно. Тем самым внешне работа зараженной программы выглядит так же, как и незараженной. Поэтому далеко не сразу пользователь узнаёт о присутствии вируса в машине [1].

К числу наиболее характерных признаков заражения компьютера вирусами относятся следующие:

В настоящее время известно более 50000 программных вирусов, которые классифицируют по следующим признакам:

Любой вирус, независимо от принадлежности к определенным классам, должен иметь три функциональных блока: блок заражения (распространения), блок маскировки и блок выполнения деструктивных действий. Разделение на функциональные блоки означает, что к определенному блоку относятся команды программы вируса, выполняющие одну из трех функций, независимо от места нахождения команд в теле вируса.

После передачи управления вирусу, как правило, выполняются определенные функции блока маскировки. Например, осуществляется расшифровка тела вируса. Затем вирус осуществляет функцию внедрения в незараженную среду обитания. Если вирусом должны выполняться деструктивные воздействия, то они выполняются либо безусловно, либо при выполнении определенных условий.

Завершает работу вируса всегда блок маскировки. При этом выполняются, например, следующие действия: шифрование вируса (если функция шифрования реализована), восстановление старой даты изменения файла, восстановление атрибутов файла, корректировка таблиц ОС и др.

Последней командой вируса выполняется команда перехода на выполнение зараженных файлов или на выполнение программ ОС.

Для удобства работы с известными вирусами используются каталоги вирусов. В каталог помещаются следующие сведения о стандартных свойствах вируса: имя, длина, заражаемые файлы, место внедрения в файл, метод заражения, способ внедрения в ОП для резидентных вирусов, вызываемые эффекты, наличие (отсутствие) деструктивной функции и ошибки. Наличие каталогов позволяет при описании вирусов указывать только особые свойства, опуская стандартные свойства и действия [4].

Знание классификации компьютерных вирусов позволяет оценить степень угрозы, метод борьбы и уровень необходимой защиты ПО от вредоносных воздействий.

Обзор

Автор

Редакторы

Обратите внимание!

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Эволюция и происхождение вирусов

В 2007 году сотрудники биологического факультета МГУ Л. Нефедова и А. Ким описали, как мог появиться один из видов вирусов — ретровирусы. Они провели сравнительный анализ геномов дрозофилы D. melanogaster и ее эндосимбионта (микроорганизма, живущего внутри дрозофилы) — бактерии Wolbachia pipientis. Полученные данные показали, что эндогенные ретровирусы группы gypsy могли произойти от мобильных элементов генома — ретротранспозонов. Причиной этому стало появление у ретротранспозонов одного нового гена — env, — который и превратил их в вирусы. Этот ген позволяет вирусам передаваться горизонтально, от клетки к клетке и от носителя к носителю, чего ретротранспозоны делать не могли. Именно так, как показал анализ, ретровирус gypsy передался из генома дрозофилы ее симбионту — вольбахии [7]. Это открытие упомянуто здесь не случайно. Оно нам понадобится для того, чтобы понять, чем вызваны трудности борьбы с вирусами.

Из давних письменных источников, оставленных историком Фукидидом и знахарем Галеном, нам известно о первых вирусных эпидемиях, возникших в Древней Греции в 430 году до н.э. и в Риме в 166 году. Часть вирусологов предполагает, что в Риме могла произойти первая зафиксированная в источниках эпидемия оспы. Тогда от неизвестного смертоносного вируса по всей Римской империи погибло несколько миллионов человек [8]. И с того времени европейский континент уже регулярно подвергался опустошающим нашествиям всевозможных эпидемий — в первую очередь, чумы, холеры и натуральной оспы. Эпидемии внезапно приходили одна за другой вместе с перемещавшимися на дальние расстояния людьми и опустошали целые города. И так же внезапно прекращались, ничем не проявляя себя сотни лет.

Вирус натуральной оспы стал первым инфекционным носителем, который представлял действительную угрозу для человечества и от которого погибало большое количество людей. Свирепствовавшая в средние века оспа буквально выкашивала целые города, оставляя после себя огромные кладбища погибших. В 2007 году в журнале Национальной академии наук США (PNAS) вышла работа группы американских ученых — И. Дэймона и его коллег, — которым на основе геномного анализа удалось установить предположительное время возникновения вируса натуральной оспы: более 16 тысяч лет назад. Интересно, что в этой же статье ученые недоумевают по поводу своего открытия: как так случилось, что, несмотря на древний возраст вируса, эпидемии оспы не упоминаются в Библии, а также в книгах древних римлян и греков [9]?

Строение вирусов и иммунный ответ организма

Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).

Почти все известные науке вирусы имеют свою специфическую мишень в живом организме — определенный рецептор на поверхности клетки, к которому и прикрепляется вирус. Этот вирусный механизм и предопределяет, какие именно клетки пострадают от инфекции. К примеру, вирус полиомиелита может прикрепляться лишь к нейронам и потому поражает именно их, в то время как вирусы гепатита поражают только клетки печени. Некоторые вирусы — например, вирус гриппа А-типа и риновирус — прикрепляются к рецепторам гликофорин А и ICAM-1, которые характерны для нескольких видов клеток. Вирус иммунодефицита избирает в качестве мишеней целый ряд клеток: в первую очередь, клетки иммунной системы (Т-хелперы, макрофаги), а также эозинофилы, тимоциты, дендритные клетки, астроциты и другие, несущие на своей мембране специфический рецептор СD-4 и CXCR4-корецептор [13–15].

Одновременно с этим в организме реализуется еще один, молекулярный, защитный механизм: пораженные вирусом клетки начинают производить специальные белки — интерфероны, — о которых многие слышали в связи с гриппозной инфекцией. Существует три основных вида интерферонов. Синтез интерферона-альфа (ИФ-α) стимулируют лейкоциты. Он участвует в борьбе с вирусами и обладает противоопухолевым действием. Интерферон-бета (ИФ-β) производят клетки соединительной ткани, фибробласты. Он обладает таким же действием, как и ИФ-α, только с уклоном в противоопухолевый эффект. Интерферон-гамма (ИФ-γ) синтезируют Т-клетки (Т-хелперы и (СD8+) Т-лимфоциты), что придает ему свойства иммуномодулятора, усиливающего или ослабляющего иммунитет. Как именно интерфероны борются с вирусами? Они могут, в частности, блокировать работу чужеродных нуклеиновых кислот, не давая вирусу возможности реплицироваться (размножаться).

Причины поражений в борьбе с ВИЧ

Тем не менее нельзя сказать, что ничего не делается в борьбе с ВИЧ и нет никаких подвижек в этом вопросе. Сегодня уже определены перспективные направления в исследованиях, главные из которых: использование антисмысловых молекул (антисмысловых РНК), РНК-интерференция, аптамерная и химерная технологии [12]. Но пока эти антивирусные методы — дело научных институтов, а не широкой клинической практики*. И потому более миллиона человек, по официальным данным ВОЗ, погибают ежегодно от причин, связанных с ВИЧ и СПИДом.

Подобный вирусный механизм характерен не только для ВИЧ. Он описан и при инфицировании некоторыми другими опасными вирусами: такими, как вирусы Денге и Эбола. Но при ВИЧ антителозависимое усиление инфекции сопровождается еще несколькими факторами, делая его опасным и почти неуязвимым. Так, в 1991 году американские клеточные биологи из Мэриленда (Дж. Гудсмит с коллегами), изучая иммунный ответ на ВИЧ-вакцину, обнаружили так называемый феномен антигенного импринтинга [23]. Он был описан еще в далеком 1953 году при изучении вируса гриппа. Оказалось, что иммунная система запоминает самый первый вариант вируса ВИЧ и вырабатывает к нему специфические антитела. Когда вирус видоизменяется в результате точечных мутаций, а это происходит часто и быстро, иммунная система почему-то не реагирует на эти изменения, продолжая производить антитела к самому первому варианту вируса. Именно этот феномен, как считает ряд ученых, стоит препятствием перед созданием эффективной вакцины против ВИЧ.

Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.

Сегодня не только ВИЧ представляет опасность для человечества, хотя он, конечно, самый главный наш вирусный враг. Так сложилось, что СМИ уделяют внимание, в основном, молниеносным инфекциям, вроде атипичной пневмонии или МЕRS, которыми быстро заражается сравнительно большое количество людей (и немало гибнет). Из-за этого в тени остаются медленно текущие инфекции, которые сегодня гораздо опаснее и коварнее коронавирусов* и даже вируса Эбола. К примеру, мало кто знает о мировой эпидемии гепатита С, вирус которого был открыт в 1989 году**. А ведь по всему миру сейчас насчитывается 150 млн человек — носителей вируса гепатита С! И, по данным ВОЗ, каждый год от этой инфекции умирает 350-500 тысяч человек [33]. Для сравнения — от лихорадки Эбола в 2014-2015 гг. (на состояние по июнь 2015 г.) погибли 11 184 человека [34].

* — Коронавирусы — РНК-содержащие вирусы, поверхность которых покрыта булавовидными отростками, придающими им форму короны. Коронавирусы поражают альвеолярный эпителий (выстилку легочных альвеол), повышая проницаемость клеток, что приводит к нарушению водно-электролитного баланса и развитию пневмонии.

Рисунок 8. Электронная микрофотография воссозданного вируса H1N1, вызвавшего эпидемию в 1918 г. Рисунок с сайта phil.cdc.gov.

Почему же вдруг сложилась такая ситуация, что буквально каждый год появляются новые, всё более опасные формы вирусов? По мнению ученых, главные причины — это сомкнутость популяции, когда происходит тесный контакт людей при их большом количестве, и снижение иммунитета вследствие загрязнения среды обитания и стрессов. Научный и технический прогресс создал такие возможности и средства передвижения, что носитель опасной инфекции уже через несколько суток может добраться с одного континента на другой, преодолев тысячи километров.

Читайте также: