计算机病毒

计算机病毒

第一份關於計算機病毒理論的學術工作（雖然"病毒"一詞在當時並未使用）於 1949年由约翰·冯·诺伊曼完成。當時是以"Theory and Organization of Complicated Automata"為題的一場在伊利诺伊大学的演講，稍後改以"Theory of self-reproducing automata"為題出版。冯·诺伊曼在他的論文中描述一個計算機程式如何複製其自身。

1972年，Veith Risak根據冯·诺伊曼在自我複製上的工作為基礎發表"Self-reproducing automata with minimal information exchange"一文。該文描述一個以西門子4004/35計算機系統為目標，用組合語言編寫，具有完整功能的計算機病毒。

1980年，Jürgen Kraus於多特蒙德大學撰寫他的學位論文"Self-reproduction of programs"。在他的論文中，他假設計算機程式可以表現出如同病毒般的行為。

“病毒”一词最早用来表达此意是在弗雷德·科恩（Fred Cohen）1984年的论文《电脑病毒实验》。

而病毒一词广为人知是得力于科幻小说。一部是1970年代中期大卫·杰洛德（David Gerrold）的《When H.A.R.L.I.E. was One》，描述了一个叫“病毒”的程序和与之对战的叫“抗体”的程序；另一部是约翰·布鲁勒尔（John Brunner）1975年的小说《震荡波骑士（ShakewaveRider）》，描述了一个叫做“磁带蠕虫”、在网络上删除数据的程序。[2]

1960年代初，美国麻省理工学院的一些青年研究人员，在做完工作后，利用业余时间玩一种他们自己创造的计算机游戏。做法是某个人编制一段小程序，然后输入到计算机中运行，并销毁对方的游戏程序。而这也可能就是计算机病毒的雏形。

非常駐型病毒可以被想成具有搜尋模組和複製模組的程式。搜尋模組負責尋找可被感染的檔案，一旦搜尋到該檔案，搜尋模組就會啟動複製模組進行感染。

常駐型病毒包含複製模組，其角色類似於非常駐型病毒中的複製模組。複製模組在常駐型病毒中不會被搜尋模組調用。病毒在被執行時會將複製模組載入內存，並確保當作業系統執行特定動作時，該複製模組會被調用。例如，複製模組會在作業系統執行其它檔案時被調用。在這個例子中，所有可以被執行的檔案均會被感染。常駐型病毒有時會被區分成快速感染者和慢速感染者。快速感染者會試圖感染盡可能多的檔案。例如，一個快速感染者可以感染所有被存取到的檔案。這會對防毒軟體造成特別的問題。當執行全系統防護時，防毒軟體需要掃描所有可能會被感染的檔案。如果防毒軟體沒有察覺到內存中有快速感染者，快速感染者可以藉此搭便車，利用防毒軟體掃描檔案的同時進行感染。快速感染者依賴其快速感染的能力。但這同時會使得快速感染者容易被偵測到，這是因為其行為會使得系統效能降低，進而增加被防毒軟體偵測到的風險。相反的，慢速感染者被設計成偶而才對目標進行感染，如此一來就可避免被偵測到的機會。例如，有些慢速感染者只有在其它檔案被拷貝時才會進行感染。但是慢速感染者此種試圖避免被偵測到的作法似乎並不成功。

市面上大多的可移动驱动器都是屬於可讀寫模式，因此很容易寫入Autorun.inf檔案以及許多惡意程式。受到感染的USB隨身碟病毒插入電腦裡後，病毒會躲藏在作業系統中的處理程序，偵測電腦上的一舉一動。當使用者將其他乾淨的USB隨身碟插入受感染的電腦裡，病毒會複製到乾淨的USB隨身碟裡，然後一傳十、十傳百。公用電腦的使用亦導致USB病毒快速散播。[5]

解決方法

可移动驱动器插入電腦前，先將防寫功能打開；使用者自行刪除autorun.inf檔案；使用防毒軟體來修復受感染的電腦；開啟虛擬机檢測USB的安全性。

中毒後主要症狀

防毒軟體關閉；經常跑出看不懂的視窗；癱瘓電腦運作。

病毒會藉由攔截防毒軟體對作業系統的呼叫來欺騙防毒軟體。當防毒軟體要求作業系統讀取檔案時，病毒可以攔截並處理此項要求，而非交給作業系統執行該要求。病毒可以返回一個未感染的檔案給防毒軟體，使得防毒軟體認為該檔案是乾淨未被感染的。如此一來，病毒可以將自己隱藏起來。現在的防毒軟體使用各種技術來反擊這種手段。要反擊病毒匿蹤，唯一完全可靠的方法是從一個已知是乾淨的媒介開始啟動。

大部分防毒軟體透過所謂的病毒特徵碼來偵知一個檔案是否有被感染。特定病毒，或是同屬於一個家族的病毒會具有特定可辨識的特徵。如果防毒軟體偵測到檔案具有病毒特徵碼，它便會通知使用者該檔案已被感染。使用者可以刪除或是修復被感染的檔案。某些病毒會利用一些技巧使得透過病毒特徵碼進行偵測較為困難。這些病毒會在每一次感染時修改其自身的代碼。換言之，每個被感染的檔案包含的是病毒的變種。只能重灌或下載防毒軟體.

胡搞更甚者是對病毒本身進行簡單的加密。這種情況下，病毒本身會包含數個解密模組和一份被加密的病毒拷貝。如果每一次的感染，病毒都用不同的密鑰加密，那病毒中唯一相同的部分就只有解密模組，常會附於檔案尾端。防毒軟體無法直接透過病毒特徵碼偵測病毒，但它仍可以偵知存在解密模組，這就可以間接偵測病毒。因為這部分是存放在宿主上面的對稱式密鑰，防毒軟體可以利用密鑰將病毒解密，但這並不必要。因為自修改代碼很少見，防毒軟體可以先將這類檔案標記成可疑。

一個古老但簡潔的加密技術將病毒中每一個位元組和一個常數做逻辑异或，欲將病毒解密只需簡單的逻辑异或。一個程式若可修改自身程式碼就十分可疑，因此許多病毒定義中，將加解密部分視為病毒特徵碼的一部分。

多態是第一個對防毒軟體造成嚴重威脅的技術。就像一般被加密的病毒，一個多態病毒以一個加密的自身拷貝感染檔案，並由其解密模組加以解碼。但是其加密模組在每一次的感染中也會有所修改。因此，一個仔細設計的多態病毒在每一次感染中沒有一個部分是相同的。這使得使用病毒特徵碼進行偵測變得困難。防毒軟體必須在一模擬器上對該病毒加以解密進而偵知該病毒，或是利用加密病毒其統計樣板上的分析。要使得多態代碼成為可能，病毒必須在其加密處有一個多態引擎（又稱突變引擎）。關於多態引擎的技術細節請參閱Polymorphic code。

有些多態病毒會限制其突變的速率。例如，一個病毒可能隨著時間只有一小部分突變。或是病毒偵知宿主已被同一個病毒感染，它可以停止自己的突變。如此慢速的突變其優點在於，防毒專家很難得到該病毒具有代表性的樣本。因為在一輪感染中，誘餌檔案只會包含相同或是近似的病毒樣本。這會使得防毒軟體偵測結果變得不可靠，而有些病毒會躲過其偵測。

為了避免被防毒軟體模擬而被偵知，有些病毒在每一次的感染都完全將其自身改寫。利用此種技術的病毒被稱為可變形的。要達到可變形，一個變形引擎是必需的。一個變形病毒通常非常龐大且複雜。舉例來說，Simile病毒包含14000行匯編語言，其中90%都是變形引擎。

病毒一般会自动利用电子邮件传播，利用对象为某个漏洞。将病毒自动复制并群发给存储的通讯录名单成员。邮件标题较为吸引人点击，大多利用社会工程学如“我愛妳”这样家人朋友之间亲密的话语，以降低人的警戒性。如果病毒制作者再应用脚本漏洞，将病毒直接嵌入邮件中，那么用户一点邮件标题打开邮件就会中病毒。

一般的病毒仅在数KB左右，这样除了传播快速之外，隐蔽性也极强。部分病毒使用“无进程”技术或插入到某个系统必要的关键进程当中，所以在任务管理器中找不到它的单独运行进程。而病毒自身一旦运行后，就会自己修改自己的文件名并隐藏在某个用户不常去的系统文件夹中，这样的文件夹通常有上千个系统文件，如果凭手工查找很难找到病毒。而病毒在运行前的伪装技术也不得不值得我们关注，将病毒和一个吸引人的文件綁紮合并成一个文件，那么运行正常吸引他的文件时，病毒也在我们的操作系统中悄悄的运行了。

某些病毒具有感染性，比如感染中毒用户计算机上的可执行文件，如exe、bat、scr、com格式，通过这种方法达到自我复制，对自己生存保护的目的。通常也可以利用网络共享的漏洞，复制并传播给邻近的计算机用户群，使邻里通过路由器上网的计算机或网吧的计算机的多台计算机的程序全部受到感染。

部分病毒有一定的“潜伏期”，在特定的日子，如某个节日或者星期几按时爆发。如1999年破坏№BIOS的CIH病毒就在每年的4月26日爆发。如同生物病毒一樣，這使電腦病毒可以在爆發之前，以最大幅度散播開去。

根据病毒作者的“需求”，设置触发病毒攻击的“玄机”。如CIH病毒的制作者陈盈豪曾打算设计的病毒，就是「精心」为简体中文Windows系统所设计的。病毒运行后会主动检测中毒者操作系统的语言，如果发现操作系统语言为简体中文，病毒就会自动对计算机发起攻击，而语言不是简体中文版本的Windows，那么你即使运行了病毒，病毒也不会对你的计算机发起攻击或者破坏。[8]

病毒运行后，如果按照作者的设计，会有一定的表现特征：如CPU佔用率100%，在用户无任何操作下读写硬盘或其他磁盘数据，蓝屏死机，鼠标右键无法使用等。但这样明显的表现特征，反倒帮助被感染病毒者发现自己已经感染病毒，并對清除病毒很有帮助，隐蔽性就不存在了。

• 有些也叫作远程控制软件，如果木马能连通的话，那么可以说控制者已经得到了远程计算机的全部操作控制权限，操作远程计算机与操作自己计算机基本没什么大的区别，这类程序可以监视、摄录被控用户的摄像头与截取密码等，以及进行用户可进行的几乎所有操作（硬件拔插、系统未启动或未联网时无法控制）。而Windows NT以后的版本自带的“远程桌面连接”，或其他一些正规远控软件，如若未进行良好的安全设置或被不良用户篡改利用，也可能起到类似作用。但他们通常不会被称作病毒或木马软件，判断依据主要取决于软件的设计目的和是否明确告知了计算机所有者。

• 用户一旦感染了特洛伊木马，就会成为“僵尸”（或常被称为“肉鸡”），成为任黑客手中摆布的“机器人”。通常黑客或脚本小子（script kids）可以利用数以万计的“僵尸”发送大量伪造包或者是垃圾数据包对预定目标进行拒绝服务攻击，造成被攻击目标瘫痪。

• 蠕虫病毒漏洞利用类，也是我们最熟知的病毒，通常在全世界范围内大规模爆发的就是它了。如针对旧版本未打补丁的Windows XP的冲击波病毒和震荡波病毒。有时与僵尸网络配合，主要使用缓存溢出技术。

• 间谍软件和流氓软件，是部分不良网络公司出品的一种收集用户浏览网页习惯而制订自己广告投放策略的软件。这种软件本身对计算机的危害性不是很大，只是中毒者隐私遭到洩露被收集走和一旦安装上它就无法正常删除卸载了。比如对Internet Explorer的广告软件会自动修改并锁定用户缺省主页以及加载广告公司的工具条。

• 恶作剧的破坏性软件，如破坏性很大的“格盘炸弹”，运行程序后自动格式化硬盘，原本只为“愚人”目的，但这种恶意程序运行后就会对用户重要数据造成很大的损失。与此相同的还有文件感染器（File infector）以及在DOS下的根扇区病毒。

• 檔案型病毒通常寄居於可執行檔（副檔名為.EXE或.COM的檔案），當被感染的檔案被執行，病毒便開始破壞電腦，這種病毒都是偽裝成遊戲，成人影片軟體等釣魚的形態出現引發使用者點擊，病毒便明顯地或是偷偷的安裝上去。

• 宏病毒的感染对象为Microsoft开发的办公系列软件，也有專門針對其他軟體的變種。Microsoft Word，Excel这些办公软件本身支持运行可进行某些文件操作的命令，所以也被Office文档中含有恶意的宏病毒所利用。openoffice.org对Microsoft的VBS仅进行编辑支持而不运行，所以含有的MS Office文档在openoffice.org下打开后病毒无法运行。