Вирусы природные и компьютерные: сравнительная характеристика Презентация подготовлена студенткой магистратуры Сидоренко Е.В. - презентация

1 Вирусы природные и компьютерные: сравнительная характеристика Презентация подготовлена студенткой магистратуры Сидоренко Е.В.

2 Компьютерные вирусы Изобретение компьютерных вирусов, как правило, приписывается Роберту Моррису-младшему, студенту Корнеллского университета, который в ноябре 1988 года провел несанкционированный эксперимент с национальной компьютерной сетью, финансируемой правительством. Моррис написал программу, которая должна была оставлять собственные копии в каждом компьютере, подключенном к этой сети. Распространение программы должно было в определенный момент остановиться. Но из-за небольшой ошибки студента она продолжала работать. На протяжении нескольких часов вирус создал миллионы своих копий, и вся национальная сеть оказалась парализованной. Правительственные чиновники столь серьезно отнеслись к этому «провозвестнику хакеров», что студенту, к его немалому изумлению, пришлось отвечать по нормам федерального уголовного права. Программа Морриса, вошедшая в историю под названием Internet Worm, стала первым примером компьютерного вируса. Однако однажды возникнув, компьютерные вирусы стали стремительно распространяться по компьютерам всего мира, меняясь и совершенствуясь, вызывая все более впечатляющие эпидемии.

3 Компьютерные вирусы: что это такое? Термин компьютерный вирус появился гораздо позднее самой проблемы - 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 строгого определения, что же такое компьютерный вирус, так и не дано, несмотря на то, что попытки дать такое определение предпринимались неоднократно.

4 Компьютерные вирусы: что это такое? Так в чем же проблема? Первой из причин, не позволяющих дать точное определение вирусу, является невозможность однозначно выделить отличительные признаки, которые соответствовали бы только вирусам. Например, если в качестве отличительной характеристики вируса принимается скрытность, то легко привести пример вируса, не скрывающего своего распространения. Такой вирус перед заражением любого файла выводит сообщение, гласящее, что в компьютере находится вирус и этот вирус готов поразить очередной файл, затем выводит имя этого файла и запрашивает разрешение пользователя на внедрение вируса в файл. Если в качестве отличительной черты вируса приводится возможность уничтожения им программ и данных на дисках, то в качестве контрпримера к данной отличительной черте можно привести десятки совершенно безобидных вирусов, которые кроме своего распространения ничем больше не отличаются. Основная же особенность компьютерных вирусов - возможность их самопроизвольного внедрения в различные объекты операционной системы - присуща многим программам, которые не являются вирусами. Поэтому представляется возможным сформулировать только обязательные условия для того, чтобы некоторая последовательность выполняемого кода являлась вирусом.

5 Компьютерные вирусы Характерные черты Возможность создавать свои дубликаты Возможность внедрять их в сети и/или файлы, системные области компьютера и др. Дубликаты сохраняют способность к дальнейшему распространению

6 Биологические вирусы Впервые существование вируса (как нового типа возбудителя болезней) доказал в 1892 году русский учёный Д. И. Ивановский. Происхождение вирусов окончательно не выяснено на настоящий момент, однако ученые считают, что вирусы - сборная группа, не имеющая общего предка. На настоящее время научное определение термина «вирус» звучит следующим образом. Вирус (от лат. virus яд) простейшая форма жизни на нашей планете, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключённые в защитную белковую оболочку и способные инфицировать живые организмы. Вирусы являются одной из самых распространённых форм существования органической материи на планете по численности. Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли.

7 Биологические вирусы Характерные черты Наличие нуклеиновой кислоты Наличие белкового капсида Способность к неограниченному размножению в благо пр.условиях

8 Размножение вирусов Суть размножения как природного, так и компьютерного вирусов заключается в изменении хода естественных, «правильных», процессов зараженного объекта (клетки или программы) с целью умножения собственных копий.

9 Принцип внедрения компьютерного вируса вирус записывает свой код в исполняемый файл и изменяют его так, чтобы после запуска первым получил управление код вируса. Очевидно, что вирус может записать свой код в начало, середину или конец файла. Вирус может также разделить свой код на несколько частей и разместить их в разных местах заражаемого файла. Способ внедрения вируса Запись с перекрытием (overwriting) Запись в начало программы Вирус переписывает начало заражаемого файла в его конец, а сам копируется в освободившееся место

10 Принцип внедрения компьютерного вируса Запись с перекрытием (overwriting) При заражении вирус записывает свои коды в начало файла, не сохраняя старого содержимого начала файла. Естественно, что при этом программа перестает работать и не восстанавливается. При запуске такой программы ничего не происходит, кроме того, что вирус заражает другой файл. Такие вирусы легко обнаруживаются и, следовательно, медленно распространяются.

11 Принцип внедрения компьютерного вируса Запись в начало программы Вирус может записаться перед исходным кодом программы (prepending), просто сдвинув коды зараженной программы на число байт, равное длине вируса. Вирус создает в оперативной памяти свою копию, дописывает к ней заражаемый файл и сохраняет полученную конфигурацию на диск.

12 Принцип внедрения компьютерного вируса Вирус переписывает начало заражаемого файла в его конец, а сам копируется в освободившееся место. Начало заражаемого файла вирус может переписать и в любое другое место.

13 Внедрение и размножение природного вируса Внедрение вируса происходит благодаря наличию в капсомере особых белков, способных присоединяться к мембране заражаемой клетке. После НК у некоторых вирусов впрыскивается в клетку (пикорнавирусы), у некоторых – попадает внутрь путем эндоцитоза (ортомиксовирусы) и др. Размножение вирусов в самом общем случае предусматривает три процесса (в некоторых случаях, когда генетическая информация вируса закодирована в виде РНК геномная РНК одновременно играет роль мРНК, и, следовательно, процесс транскрипции в паразитируемой клетке не происходит за ненадобностью): Размножение вируса Транскрипция вирусного геном Трансляция вирусной мРНК Репликация вирусного генома

14 Строение вирусов Природные вирусы состоят из молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенной в белковый капсид. Некоторые вирусы имеют также внешнюю липидную оболочку. Могут быть различной формы – шаровидной, икосаэдра, цилиндра и др. Вирусы бактерий (бактериофаги) состоят из головки и хвоста. Различные типы фагов отличаются друг от друга размерами, а также формой головки, которая может быть палочковидной, круглой, овальной, в виде пяти- или шестиугольника. Хвост фага одет белковым чехольчиком, от которого отходят длинные тонкие волокна, играющие роль присосок при прикреплении частицы фага к бактерии. В компьютерном вирусе Условно выделяют две части вируса – голову и хвост. Голова – часть вируса, первой получающая управление. Хвост – это части вируса, расположенные отдельно от головы. Вирус без хвоста называют несегментированным. Благодаря такому разделению вирус при запуске зараженной программы выполняет следующие действия: восстанавливает начало программы в оперативной памяти; находит очередную жертву; проверяет зараженность жертвы; внедряет тело вируса в программу- жертву; передает управление программе- вирусоносителю.

15 Способы заражения вирусов Некоторые природные вирусы могут переходить в латентное состояние, слабо вмешиваясь в процессы, происходящие в клетке, и активироваться лишь при определённых условиях. Так построена, например, стратегия размножения некоторых бактериофагов до тех пор, пока заражённая клетка находится в благо приятной среде, фаг не убивает её, наследуется дочерними клетками и нередко интегрируется в клеточный геном. Однако при попадании заражённой лизогенным фагом бактерии в неблаго приятную среду, возбудитель захватывает контроль над клеточными процессами так, что клетка начинает производить материалы, из которых строятся новые фаги (так называемая литическая стадия). Клетка превращается в фабрику, способную производить многие тысячи фагов. Зрелые частицы, выходя из клетки, разрывают клеточную мембрану, тем самым убивая клетку. Интеграция ген. Материала может происходить или не происходить По способу заражения компьютерные 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 и 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. Как пример нерезидентного вируса можно привести вирус «Чернобыль», который срабатывал только в определенное время, до этого без видимых признаков распространяясь в компьютерной среде. Интеграция информационного вируса обязательна

16 Способность к мутационным изменениям Природные вирусы обладают высокой предрасположенностью к мутациям, и появление новых штаммов вирусов всегда являлось и является поныне серьезной проблемой. Среди компьютерных вирусов выделяют особые полиморфик-вирусы, при чем к ним могут относиться вирусы различающиеся по способу и месту внедрения, структуре и т.д. Объединять их будет только способность к само шифрованию и постоянной смене основного кода вируса, из-за чего такой вирус не детектируется стандартными антивирусными программами.

17 Способы борьбы с природными вирусами Профилактика ( соблюдение личной и санитарной гигиены, вакцинация) Лечение с помощью антибиотиков Борьба с природными вирусами – это противостояние человека и Природы!

18 Способы борьбы с компьютерными вирусами Профилактика Использование антивирусных программ (Dr.Web, AVG Anti-Virus, Norton AntiVirus и др.) Один из вариантов решения проблемы вирусов - в создании сред, делающих существование вирусов невозможным. Борьба с компьютерными вирусами – это борьба между человеческими разумами

19 Использование природных вирусов Природные вирусы могут не только приносить вред человечеству, но и использоваться во благо. Так, например, некоторые вирусы насекомых используются в составе инсектицидов для обработки сельскохозяйственных полей и лесов, в медицинских анализах для распознавания различных видов болезнетворных бактерий (бактериофаги). Вирусам нашлось применение даже в промышленности. Так, Анжела Белхер с сотрудниками из Технологического института Массачусетса (США) использовали бактериофаг M13 как темплат для наращивания наночастиц и наноцепей родия и никеля на катализаторе, который перерабатывает этанол в водород и, таким образом, является перспективным для топливных элементов. Инженеры в Школе Инженерии и Колледже Сельского хозяйства и Природных ресурсов при Университете Мэриленда имени А. Джеймса Кларка (США) сумели использовать самовоспроизводящиеся и самовосстанавливающиеся особенности TMV (вируса табачной мозаики), чтобы построить крошечные компоненты для более эффективных литий-ионных аккумуляторов (эксперименты показали 10- тикратное увеличение емкости

20 ВЫВОД Таким образом, из приведенных примеров можно сделать вывод, что у компьютерных вирусов есть много общего с вирусами природными. Однако стоит учитывать тот факт, что компьютерный вирус – это вредоносный искусственный объект, приносящий вред искусственно созданной среде – компьютерам и компьютерным сетям. Если чуть ослабить научную хватку и дать волю воображению, то можно осознать, что компьютерные вирусы - это первая вполне удачная попытка создать искусственную жизнь. Попытка удачная, но нельзя сказать, что полезная - современные компьютерные микроорганизмы более всего напоминают вредителей, приносящих только проблемы и неприятности.Но все таки - жизнь, поскольку компьютерным вирусам присущи все атрибуты живого - способность к размножению, приспособляемости к среде, движению и т.д. (естественно, только в пределах компьютеров - так же как все вышесказанное верно для биологических вирусов в пределах клеток организма). Более того, существуют двуполые вирусы (см. вирус RMNS), а примером многоклеточности могут служить, например, макро-вирусы, состоящие из нескольких независимых макросов. Вирусы ДНК эффективно размножаются посредством клеточных механизмов самовоспроизведения. Преступники, которые создают компьютерные вирусы, изыскали «эффективные» способы распространения вирусов в механизмах копирования информации, которые встроены в компьютеры. Компьютерные вирусы были и остаются одной из наиболее распространенных причин потери информации. Известны случаи, когда вирусы блокировали работу организаций и предприятий. Более того, несколько лет назад был зафиксирован случай, когда компьютерный вирус стал причиной гибели человека - в одном из госпиталей Нидерландов пациент получил летальную дозу морфия по той причине, что компьютер был заражен вирусом и выдавал неверную информацию. И если природные вирусы кроме вредоносных свойств для человека играют большую роль в биосфере, то компьютерные вирусы иначе как вредителями не назовешь.

21 Спасибо за внимание!