خانه ویروس رایانه‌ای چیست ؟

ویروس رایانه‌ای چیست ؟

47 زمان مورد نیاز برای خواندن
۰
0
75

ویروس رایانه‌ای (به انگلیسی: Computer virus) نوعی مخرب دیجیتال است که در سیستم‌های رایانه‌ای ایجاد اختلال ،جاسوسی و خرابی می‌کند.

تعریف ویروس

ویروس، یک نوع از بدافزار است که در اغلب مواقع بدون اطلاع کاربر اجرا شده و تلاش می‌کند خودش را در یک کد اجرایی دیگر کپی کند. وقتی موفق به انجام این کار شد، کد جدید، آلوده نامیده می‌شود. کد آلوده وقتی اجرا شود، به نوبهٔ خود کد دیگری را می‌تواند آلوده کند. این عمل تولید مثل یا کپی‌سازی از خود بر روی یک کد اجرایی موجود، ویژگی کلیدی در تعریف یک ویروس است. معمولاً کاربران رایانه به ویژه آنهایی که اطلاعات تخصصی کمتری دربارهٔ کامپیوتر دارند، ویروس‌ها را برنامه‌هایی هوشمند و خطرناک می‌دانند که خود به خود اجرا و تکثیر شده و اثرات تخریبی زیادی دارند که باعث از دست رفتن اطلاعات و گاه خراب شدن کامپیوتر می‌گردند در حالیکه طبق آمار تنها پنج درصد ویروس‌ها دارای اثرات تخریبی بوده و بقیه صرفاً تکثیر می‌شوند؛ بنابراین یک ویروس رایانه‌ای را می‌توان برنامه‌ای تعریف نمود که می‌تواند خودش را با استفاده از یک میزبان تکثیر نماید. بنابر این تعریف اگر برنامه‌ای وجود داشته باشد که دارای اثرات تخریبی باشد ولی امکان تکثیر نداشته باشد، نمی‌توان آنرا ویروس نامید؛ بنابراین ویروس‌های رایانه‌ای از جنس برنامه‌های معمولی هستند که توسط ویروس‌نویسان نوشته شده و سپس به طور ناگهانی توسط یک فایل اجرایی یا جا گرفتن در ناحیه سیستمی دیسک، فایل‌ها یا کامپیوترهای دیگر را آلوده می‌کنند. در این حال پس از اجرای فایل آلوده به ویروس یا دسترسی به یک دیسک آلوده توسط کاربر دوم، ویروس به صورت مخفی نسخه‌ای از خودش را تولید کرده و به برنامه‌های دیگر می‌چسباند و به این ترتیب داستان زندگی ویروس آغاز می‌شود و هر یک از برنامه‌ها یا دیسک‌های حاوی ویروس، پس از انتقال به کامپیوترهای دیگر باعث تکثیر نسخه‌هایی از ویروس و آلوده شدن دیگر فایل‌ها و دیسک‌ها می‌شوند؛ لذا پس از اندک زمانی در کامپیوترهای موجود در یک کشور یا حتی در سراسر دنیا منتشر می‌شوند. از آنجا که ویروس‌ها به طور مخفیانه عمل می‌کنند، تا زمانی که کشف نشده و امکان پاکسازی آنها فراهم نگردیده باشد، برنامه‌های بسیاری را آلوده می‌کنند و از این رو یافتن سازنده یا منشأ اصلی ویروس مشکل است.

تاریخچه

اولین تحقیق واقعی علمی و آکادمیک بر روی ویروس‌ها توسط فرد کوهن در سال ۱۹۸۳، با نام ویروس که توسط لِن آدلمن ابداع شده بود، انجام شد. بعضاً از کوهن به عنوان «پدر ویروس‌های کامپیوتری» نام برده می‌شود، اما واقعاً ویروس‌هایی بودند که قبل از شروع تحقیقات او تولید شده بودند. ویروس Elk Cloner نوشته شده توسط ریچ اسکرنتا در سال ۱۹۸۲ در گردش بود و ویروس‌های تولید شده توسط جو دلینگر نیز بین سال‌های ۱۹۸۱ تا ۱۹۸۳ ساخته شده بودند؛ که همهٔ آن‌ها برای پلتفرم‌های Apple II بودند. برخی منابع یک نقص فنی در Arpanet را در سال ۱۹۸۰ به عنوان اولین ویروس ذکر می‌کنند، اما آن فقط یک کد قانونی و مجاز بود که اشتباه کار می‌کرد و تنها مسئله‌ای که ایجاد می‌کرد این بود که داده‌ها را در بسته‌های شبکه پخش می‌کرد. ویروس‌های گریگوری بنفورد، تنها به داستان‌های علمی‌اش ختم نشد. او در سال ۱۹۶۹ ویروس‌های غیر مخرب خود را در جایی که امروزه «آزمایشگاه ملی لیوِرمور لارنس» خوانده می‌شود و در Arpanet اولیه تولید و منتشر کرد.

میزبان ویروس

ویروس هم مانند هر برنامه کامپیوتری نیاز به محلی برای ذخیره خود دارد؛ ولی این محل باید به گونه‌ای باشد که ویروس‌ها را به وصول اهداف خود نزدیکتر کند. همان گونه که قبلاً ذکر شد اکثر ویروس‌ها به طور انگل‌وار به فایل‌های اجرایی می‌چسبند و آنها را آلوده می‌کنند. اصولاً می‌توان فایل‌ها را به دو گونه کلی «اجرایی» و «غیر اجرایی» تقسیم کرد که عموم ویروس‌ها در فایل‌های اجرایی جای گرفته و آنها را آلوده می‌کنند و واقعاً کمتر ویروسی یافت می‌شود که در یک فایل غیراجرایی قرار بگیرد و بتواند از طریق آن تکثیر شود.

لازم است ذکر شود که بعضی از فایل‌ها را شاید نتوان ذاتاً اجرایی نامید اما چون اینگونه فایل‌ها می‌توانند حاوی قسمت‌هایی اجرایی باشند، لذا آنها را از نوع اجرایی در نظر می‌گیریم. از این نوع فایل‌ها می‌توان به فایل‌های اچ‌تی‌ام‌ال و مستندات برنامه‌های اداره اشاره کرد که به ترتیب ممکن است شامل اسکریپت و ماکرو باشند. اسکریپت‌ها و ماکروها قسمت‌هایی اجرایی هستند که در دل این فایل‌ها قرار گرفته و کار خاصی را انجام می‌دهند.

در ذیل فهرست پسوندهای رایج فایل‌های اجرایی ارائه شده‌است و اکثر نرم‌افزارهای ضد ویروس در حالت عادی (بدون تنظیمات خاص) این فایل‌ها را ویروس‌یابی می‌کنند (البته در برخی برنامه‌های ضد ویروس ممکن است برخی پسوندها حذف یا اضافه شوند):

.com , .exe , .dll , .ovl , .bin , .sys , .dot , .doc , .vbe , .vbs , .hta , .htm , .scr , .ocx , .hlp , .eml

بنابراین یکی از اصلی‌ترین میزبان‌های ویروس، فایل‌های اجرایی هستند. از طرف دیگر برخی ویروس‌ها نیز از سکتور راه‌انداز (Boot Sector) و جدول بخش‌بندی دیسک (Master Boot Record یا Partition Table) به عنوان میزبان استفاده می‌کنند. سکتور راه‌انداز واحد راه‌اندازی سیستم‌عامل است که در سکتور شماره صفر دیسکت فلاپی یا درایوهای منطقی یک دیسک سخت قرار دارد و جدول بخش‌بندی شامل اطلاعات تقسیم‌بندی دیسک سخت می‌باشد که آن نیز در سکتور شماره صفر دیسک سخت قرار دارد. اینگونه ویروس‌ها با قرار گرفتن در یکی از این دو محل، هنگام راه‌اندازی کامپیوتر، اجرا شده و در حافظه سیستم مقیم می‌شوند و تا زمان خاموش کردن کامپیوتر یا راه‌اندازی دوباره، همان‌جا مانده و فلاپی‌ها یا دیسک‌های سخت دیگر را آلوده می‌کنند.

ویروس رایانه‌ای
Safety concept: computer keyboard with word Virus Detected on enter button background, 3d render

عملکرد ویروس

همان‌طور که گفته شد تنها پنج درصد از ویروس‌ها دارای اثرات تخریبی هستند و بقیه صرفاً تکثیر می‌شوند. با توجه به این مطلب این پرسش مطرح است که چرا ویروس‌ها به عنوان یک معضل شناخته می‌شوند و باید با آنها مبارزه کرد؟ پاسخ به این پرسش در موارد زیر خلاصه گردیده‌است:

۱ – بسیاری از ویروس‌ها دارای اثراتی هستند که هرچند تخریبی نمی‌باشد ولی می‌تواند برای کاربر ایجاد مزاحمت کند. مثلاً ممکن است پیغامی نمایش دهد، باعث ریزش حروف صفحه نمایش به پایین شود یا اینکه یک آهنگ پخش نماید. علاوه بر این برخی از ویروس‌ها به علت اشکالات نرم‌افزاری که ناشی از عدم دقت ویروس‌نویس می‌باشد، ممکن است دارای اثراتی غیرقابل پیش‌بینی باشند که گاهی این اثرات می‌توانند تخریبی نیز باشند. از دیدگاه کاربر اهمیتی ندارد که خسارت ایجاد شده بوسیله یک ویروس، یک کار عمدی پیش‌بینی شده توسط نویسنده ویروس بوده باشد یا یک اشتباه برنامه‌نویسی.

۲ – برخی از ویروس‌ها در حافظه کامپیوتر مقیم شده و از این طریق عملیات تکثیر خود را انجام می‌دهند. این عمل ممکن است به گونه‌ای باشد که جایی برای اجرای برنامه‌های دیگر نماند یا باعث ایجاد تأخیر یا وقفه در حین عملیات سیستم اعم از اجرای برنامه‌ها یا راه‌اندازی کامپیوتر گردد.

۳ – فرض کنید که شما یک ویروس بر روی کامپیوتر خود داشته باشید. بسیار احتمال دارد که این ویروس به صورت غیرعمدی به یک دوست، همکار یا مشتری منتقل شود که این امر ممکن است باعث از بین رفتن اعتماد آنها به شما و شرکت شما شود.

۴ – ویروس‌ها و برنامه‌های مخرب زیادی وجود دارند که اقدام به سرقت اطلاعات و کلمات عبور کاربر می‌نمایند. بعضی از اینگونه برنامه‌ها با مقیم شدن در حافظه از عباراتی که توسط شما تایپ می‌شود گزارش گرفته و پس از اتصال رایانه شما به اینترنت این اطلاعات را برای مقصد خاصی ارسال می‌کنند. گیرنده این اطلاعات می‌تواند به راحتی از آنها سوء استفاده‌های مختلفی نماید.

علاوه بر همه اینها هیچ ویروسی کاملاً بی‌ضرر نیست و در خوشبینانه‌ترین حالت، آنها وقت شما، وقت پردازنده و فضای دیسک شما را تلف می‌کنند.

در مورد اثرات تخریبی ویروس‌هایی که آنها را به صورت عمدی انجام می‌دهند می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • تخریب یا حذف برنامه‌ها و اطلاعات بخش‌های مختلف دیسک‌ها.
  • فرمت کردن دیسک‌ها.
  • کد کردن اطلاعات و برنامه‌ها.
  • تخریب اطلاعات حافظه فلش‌ها.

مزاحمت‌های فوق ممکن است به محض فعال شدن ویروس (یعنی قرار گرفتن ویروس در حافظه از طریق اجرای یک برنامه آلوده) یا در یک تاریخ و زمان خاص یا حتی با اجرای یک برنامه کاربردی خاص انجام شود.

انواع ویروس‌ها

ارائه یک تقسیم‌بندی دقیق از ویروس‌ها کار مشکلی است و می‌توان ویروس‌ها را به روش‌های مختلفی تقسیم‌بندی کرد. این روش‌ها می‌تواند بر اساس میزبان ویروس، سیستم‌عاملی که ویروس می‌تواند در آن فعالیت کند، روش آلوده‌سازی فایل و … باشد. در زیر به برخی از این روش‌ها اشاره می‌کنیم:

تقسیم‌بندی ویروس‌ها بر اساس مقصد آلوده‌سازی:

۱ – ویروس‌های فایلی (File Viruses): ویروس‌های فایلی، معمولاً فایل‌های اجرایی را آلوده می‌کنند. فایل‌های آلوده به این نوع از ویروس‌ها اغلب (اما نه همیشه) دارای پسوند .com یا .exe هستند.

۲ – ویروس‌های ماکرو (Macro Viruses): ویروس‌های ماکرو، مستندات برنامه‌هایی را که از امکان ماکرونویسی پشتیبانی می‌نمایند (مانند MS Word , MS Excel و…) آلوده می‌کنند. فایل‌های اینگونه برنامه‌ها اجرایی نیستند ولی درون آنها قسمت‌هایی اجرایی به نام «ماکرو» وجود دارد که می‌تواند میزبان مناسبی برای ویروس‌های ماکرو باشد.

۳ – ویروس‌های بوت و پارتیشن سکتوری (Boot Sector and Partition Table Viruses): اینگونه ویروس‌ها سکتور راه‌انداز (Boot Sector) دیسک سخت و دیسکت فلاپی یا جدول بخش‌بندی دیسک‌های سخت را آلوده می‌کنند. با راه‌اندازی سیستم از روی دیسکی که به اینگونه ویروس‌ها آلوده شده‌است، ویروس در حافظه مقیم شده و متعاقباً دیسک‌هایی را که مورد دسترسی قرار گیرند، آلوده می‌کند.

۴ – ویروس‌های اسکریپتی (Script Viruses): این ویروس‌ها که اسکریپت‌های نوشته شده به زبان‌های ویژوال بیسیک یا جاوا می‌باشند، تنها در کامپیوترهایی اجرا می‌شوند که بر روی آنها Internet Explorer یا هر مرورگر وب دیگری با توانایی اجرای اسکریپت‌ها، نصب شده باشد و فایل‌های با پسوند .html , .htm , .vbs , .js , .htt یا .asp را آلوده می‌کنند.

ویروس‌ها جدا از تقسیم‌بندی فوق، ممکن است در یک یا چند دسته از دسته‌های زیر نیز قرار بگیرند:

  • ویروس‌های مقیم در حافظه (Memory Resident Viruses):

اینگونه ویروس‌ها با مقیم شدن در حافظه، هنگام دسترسی به فایل‌های دیگر، آنها را آلوده می‌کنند.

  • ویروس‌های مخفی‌کار (Stealth Viruses):

اینگونه ویروس‌ها به روش‌های مختلف ردپای خویش را مخفی می‌کنند. به این معنی که فایل‌های آلوده به اینگونه ویروس‌ها به گونه‌ای نشان داده می‌شود که یک فایل غیرآلوده جلوه کند. به عنوان مثال عموم ویروس‌ها پس از آلوده کردن یک فایل، اندازه آن را افزایش می‌دهند یا گاهی تاریخ و زمان ضبط فایل را عوض می‌کنند. اما ویروس‌های مخفی‌کار می‌توانند با روش‌های خاص و بدون تغییر وضعیت ظاهری، عملیات خویش را انجام دهند.

  • ویروس‌های کدگذاری شده (Encrypting Viruses):

این ویروس‌ها پس از هر بار آلوده‌سازی، با استفاده از شیوه‌های خود رمزی شکل ظاهری خود را تغییر می‌دهند.

  • ویروس‌های چندشکلی (Polymorphic Viruses):

اینگونه ویروس‌ها با استفاده از الگوریتم‌های خاص، علاوه بر تغییر شکل ظاهری خود، ساختار خود را نیز تغییر می‌دهند به طوریکه ممکن است جای دستورالعمل‌ها و حتی خود دستورالعمل‌ها نیز تغییر کنند.

  • ویروس‌های فعال‌شونده بر اساس رویداد خاص(Triggered Event Viruses):

ویروس‌هایی هستند که بخشی از عملیات تخریب خود را در ساعت یا در تاریخ خاص انجام می‌دهند. البته باید توجه داشت که تکثیر و آلوده‌سازی فایل‌ها در تمام اوقات فعال بودن ویروس انجام می‌شود.

نشانه‌های وجود ویروس

معمولاً سیستمی که به ویروس آلوده می‌گردد نشانه‌هایی را از خود بروز می‌دهد که با دقت در آنها می‌توان به ویروسی بودن احتمالی سیستم پی برد. بعضی از این نشانه‌ها در زیر آمده‌است. اما باید دقت داشت که این نشانه‌ها ممکن است در اثر عوامل غیرویروسی نیز ظاهر گردد. اما اگر کامپیوتر بطور عادی کار می‌کرده و ناگهان و بدون هیچگونه دستکاری، این علایم را از خود بروز می‌دهد، احتمال وجود ویروس بیشتر است:

۱ – سیستم در هنگام راه‌اندازی قفل می‌کند و احتمالاً پیغام‌های غیرمعمول روی صفحه ظاهر می‌گردد(احتمال جعلی بودن پیغام ها و راهی برای دسترسی کاربری به ویروس داده شود).

۲ – هنگام اجرای برنامه‌ها پیغام کمبود حافظه ظاهر شده و برنامه اجرا نمی‌گردد.

۳ – در کارچاپگر اختلال ایجاد می‌شود یا بدون هیچگونه فرمان چاپی شروع به کار می‌کند.

۴ – امکان دسترسی به برخی از درایوها وجود ندارد.

۵ – هنگام اجرای فایل‌ها، پیغام File is Damaged یا File is Corrupted نمایش داده می‌شود.

۶ – هنگام اجرای یک فایل، کاراکترها یا پیغام‌های غیرعادی روی صفحه نمایش ظاهر که این کلمات همراه با symbol و یا کلمات کدگذاری شده با حروف های غیر عادی همراه می باشد .

۷ – هنگام کار در محیط‌های گرافیکی، تصاویر به هم می‌ریزد.

۸ – اصوات غیرمعمول یا موزیک از بلندگوهای کامپیوتر پخش می‌شود.

۹ – سیستم هنگام اجرای یک برنامه قفل کرده و حتی گاهی فشردن کلیدهای Ctrl+Alt+Del نیز نمی‌تواند سیستم را دوباره راه‌اندازی کند.

۱۰ – اطلاعات بخشی از دیسک سخت یا تمام آن بطور ناگهانی از بین می‌رود یا دیسک سخت ناخواسته فرمت می‌شود.

۱۱ – اندازه فایل‌های اجرایی افزایش می‌یابد.

۱۲ – خواص فایل‌های اجرایی تغییر می‌کند.

۱۳ – سرعت سیستم بطور نامحسوسی کاهش می‌یابد.

۱۴ – اطلاعات Setup کامپیوتر از بین می‌رود.

۱۵ – برنامه‌ها مراجعاتی به دیسکت انجام می‌دهند که قبلاً انجام نمی‌دادند.

۱۶ – کاهش فضای خالی دیسک بدون اینکه فایلی اضافه شده یا به محتوای فایل‌ها افزوده شده باشد.

۱۷ – نرم‌افزارهای مقیم در حافظه با خطا اجرا شده یا اصلاً اجرا نمی‌شوند.

۱۸ – بعضی برنامه‌ها سعی در برقراری ارتباط با اینترنتی را دارند، که امکان وجود جاسوسی از طریق ویروس آلوده کننده امکان پذیر می باشد.

۱۹ – هنگام کار با اینترنت مقدار ارسال و دریافت اطلاعات ناخواسته افزایش یافته و سرعت به شدت افت می‌کند.

۲۰ – نامه‌های الکترونیکی ناخواسته از روی سیستم ارسال شده یا دریافت می‌گردد.

۲۱-تونل بار یا افزونه ای به صورت ناخواسته روی مرورگر نصب شده و پاک کردن آن نیز فایده ای ندارد.

۲۲-آنتی ویروس غیر فعال شده و یا به درستی کار نمیکند. ۲۳- بعضی از ویروس ها با ساخت فایل هایی با حجم های یکنواخت سعی در پر کردن رم کامپیوتر را دارند که از طریق task manager در سیستم عامل های ویندوز قابل مشاهده می باشند. ۲۴- گاهی ویروس ها اقدام به واکنش نسبت به بازیابی اطلاعات از دست رفته با نرم افزار نموده و باعث پر شدن رم قربانی میشوند.

ویروس رایانه‌ای

[quote]

A computer virus is a type of malicious software that, when executed, replicates itself by modifying other computer programs and inserting its own code. When this replication succeeds, the affected areas are then said to be “infected” with a computer virus.

Virus writers use social engineering deceptions and exploit detailed knowledge of security vulnerabilities to initially infect systems and to spread the virus. The vast majority of viruses target systems running Microsoft Windows, employing a variety of mechanisms to infect new hosts, and often using complex anti-detection/stealth strategies to evade antivirus software. Motives for creating viruses can include seeking profit (e.g., with ransomware), desire to send a political message, personal amusement, to demonstrate that a vulnerability exists in software, for sabotage and denial of service, or simply because they wish to explore cybersecurity issues, artificial life and evolutionary algorithms.

Computer viruses currently cause billions of dollars’ worth of economic damage each year, due to causing system failure, wasting computer resources, corrupting data, increasing maintenance costs, etc. In response, free, open-source antivirus tools have been developed, and an industry of antivirus software has cropped up, selling or freely distributing virus protection to users of various operating systems. As of 2005, even though no currently existing antivirus software was able to uncover all computer viruses (especially new ones), computer security researchers are actively searching for new ways to enable antivirus solutions to more effectively detect emerging viruses, before they have already become widely distributed.

The term “virus” is also commonly, but erroneously, used to refer to other types of malware. “Malware” encompasses computer viruses along with many other forms of malicious software, such as computer “worms”, ransomware, spyware, adware, trojan horses, keyloggers, rootkits, bootkits, malicious Browser Helper Object (BHOs) and other malicious software. The majority of active malware threats are actually trojan horse programs or computer worms rather than computer viruses. The term computer virus, coined by Fred Cohen in 1985, is a misnomer. Viruses often perform some type of harmful activity on infected host computers, such as acquisition of hard disk space or central processing unit (CPU) time, accessing private information (e.g., credit card numbers), corrupting data, displaying political or humorous messages on the user’s screen, spamming their e-mail contacts, logging their keystrokes, or even rendering the computer useless. However, not all viruses carry a destructive “payload” and attempt to hide themselves—the defining characteristic of viruses is that they are self-replicating computer programs which modify other software without user consent.

Historical development

Early academic work on self-replicating programs

The first academic work on the theory of self-replicating computer programs was done in 1949 by John von Neumann who gave lectures at the University of Illinois about the “Theory and Organization of Complicated Automata”. The work of von Neumann was later published as the “Theory of self-reproducing automata”. In his essay von Neumann described how a computer program could be designed to reproduce itself. Von Neumann’s design for a self-reproducing computer program is considered the world’s first computer virus, and he is considered to be the theoretical “father” of computer virology. In 1972, Veith Risak, directly building on von Neumann’s work on self-replication, published his article “Selbstreproduzierende Automaten mit minimaler Informationsübertragung” (Self-reproducing automata with minimal information exchange). The article describes a fully functional virus written in assembler programming language for a SIEMENS 4004/35 computer system. In 1980 Jürgen Kraus wrote his diplom thesis “Selbstreproduktion bei Programmen” (Self-reproduction of programs) at the University of Dortmund. In his work Kraus postulated that computer programs can behave in a way similar to biological viruses.

First examples

The Creeper virus was first detected on ARPANET, the forerunner of the Internet, in the early 1970s. Creeper was an experimental self-replicating program written by Bob Thomas at BBN Technologies in 1971. Creeper used the ARPANET to infect DEC PDP-10 computers running the TENEX operating system. Creeper gained access via the ARPANET and copied itself to the remote system where the message, “I’m the creeper, catch me if you can!” was displayed. The Reaper program was created to delete Creeper. In fiction, the 1973 Michael Crichton sci-fi movie Westworld made an early mention of the concept of a computer virus, being a central plot theme that causes androids to run amok. Alan Oppenheimer’s character summarizes the problem by stating that “…there’s a clear pattern here which suggests an analogy to an infectious disease process, spreading from one…area to the next.” To which the replies are stated: “Perhaps there are superficial similarities to disease” and, “I must confess I find it difficult to believe in a disease of machinery.”

In 1982, a program called “Elk Cloner” was the first personal computer virus to appear “in the wild”—that is, outside the single computer or [computer] lab where it was created. Written in 1981 by Richard Skrenta while in the ninth grade at Mount Lebanon High School near Pittsburgh, it attached itself to the Apple DOS 3.3 operating system and spread via floppy disk. This virus, created as a practical joke when Skrenta was still in high school, was injected in a game on a floppy disk. On its 50th use the Elk Cloner virus would be activated, infecting the personal computer and displaying a short poem beginning “Elk Cloner: The program with a personality.” In 1984 Fred Cohen from the University of Southern California wrote his paper “Computer Viruses – Theory and Experiments”. It was the first paper to explicitly call a self-reproducing program a “virus”, a term introduced by Cohen’s mentor Leonard Adleman. In 1987, Fred Cohen published a demonstration that there is no algorithm that can perfectly detect all possible viruses. Fred Cohen’s theoretical compression virus was an example of a virus which was not malicious software (malware), but was putatively benevolent (well-intentioned). However, antivirus professionals do not accept the concept of “benevolent viruses”, as any desired function can be implemented without involving a virus (automatic compression, for instance, is available under the Windows operating system at the choice of the user). Any virus will by definition make unauthorised changes to a computer, which is undesirable even if no damage is done or intended. On page one of Dr Solomon’s Virus Encyclopaedia, the undesirability of viruses, even those that do nothing but reproduce, is thoroughly explained.

An article that describes “useful virus functionalities” was published by J. B. Gunn under the title “Use of virus functions to provide a virtual APL interpreter under user control” in 1984. The first IBM PC virus in the “wild” was a boot sector virus dubbed (c)Brain, created in 1986 by the Farooq Alvi Brothers in Lahore, Pakistan, reportedly to deter unauthorized copying of the software they had written. The first virus to specifically target Microsoft Windows, WinVir was discovered in April 1992, two years after the release of Windows 3.0. The virus did not contain any Windows API calls, instead relying on DOS interrupts. A few years later, in February 1996, Australian hackers from the virus-writing crew VLAD created the Bizatch virus (also known as “Boza” virus), which was the first known virus to target Windows 95. In late 1997 the encrypted, memory-resident stealth virus Win32.Cabanas was released—the first known virus that targeted Windows NT (it was also able to infect Windows 3.0 and Windows 9x hosts).

Even home computers were affected by viruses. The first one to appear on the Commodore Amiga was a boot sector virus called SCA virus, which was detected in November 1987. The first social networking virus, Win32.5-0-1, was created by Matt Larose on August 15, 2001. The virus specifically targeted users of MSN Messenger and online bulletin boards. Users would be required to click on a link to activate the virus, which would then send an email containing user data to an anonymous email address, which was later found to be owned by Larose. Data sent would contain items such as user IP address and email addresses, contacts, website browsing history, and commonly used phrases. In 2008, larger websites used part of the Win32.5-0-1 code to track web users advertising-related interests.

Operations and functions

Parts

A viable computer virus must contain a search routine, which locates new files or new disks which are worthwhile targets for infection. Secondly, every computer virus must contain a routine to copy itself into the program which the search routine locates. The three main virus parts are:

Infection mechanism

Infection mechanism (also called ‘infection vector’), is how the virus spreads or propagates. A virus typically has a search routine, which locates new files or new disks for infection.

Trigger

The trigger, which is also known as logic bomb, is the compiled version that could be activated any time an executable file with the virus is run that determines the event or condition for the malicious “payload” to be activated or delivered such as a particular date, a particular time, particular presence of another program, capacity of the disk exceeding some limit, or a double-click that opens a particular file.

Payload

The “payload” is the actual body or data that perform the actual malicious purpose of the virus. Payload activity might be noticeable (e.g., because it causes the system to slow down or “freeze”), as most of the time the “payload” itself is the harmful activity, or some times non-destructive but distributive, which is called Virus hoax.

Phases

Virus phases is the life cycle of the computer virus, described by using an analogy to biology. This life cycle can be divided into four phases:

Dormant phase

The virus program is idle during this stage. The virus program has managed to access the target user’s computer or software, but during this stage, the virus does not take any action. The virus will eventually be activated by the “trigger” which states which event will execute the virus, such as a date, the presence of another program or file, the capacity of the disk exceeding some limit or the user taking a certain action (e.g., double-clicking on a certain icon, opening an e-mail, etc.). Not all viruses have this stage.

Propagation phase

The virus starts propagating, that is multiplying and replicating itself. The virus places a copy of itself into other programs or into certain system areas on the disk. The copy may not be identical to the propagating version; viruses often “morph” or change to evade detection by IT professionals and anti-virus software. Each infected program will now contain a clone of the virus, which will itself enter a propagation phase.

Triggering phase

A dormant virus moves into this phase when it is activated, and will now perform the function for which it was intended. The triggering phase can be caused by a variety of system events, including a count of the number of times that this copy of the virus has made copies of itself.

Execution phase

This is the actual work of the virus, where the “payload” will be released. It can be destructive such as deleting files on disk, crashing the system, or corrupting files or relatively harmless such as popping up humorous or political messages on screen.

Infection targets and replication techniques

Computer viruses infect a variety of different subsystems on their host computers and software. One manner of classifying viruses is to analyze whether they reside in binary executables (such as .EXE or .COM files), data files (such as Microsoft Word documents or PDF files), or in the boot sector of the host’s hard drive (or some combination of all of these).

Resident vs. non-resident viruses

A memory-resident virus (or simply “resident virus”) installs itself as part of the operating system when executed, after which it remains in RAM from the time the computer is booted up to when it is shut down. Resident viruses overwrite interrupt handling code or other functions, and when the operating system attempts to access the target file or disk sector, the virus code intercepts the request and redirects the control flow to the replication module, infecting the target. In contrast, a non-memory-resident virus (or “non-resident virus”), when executed, scans the disk for targets, infects them, and then exits (i.e. it does not remain in memory after it is done executing).

Macro viruses

Many common applications, such as Microsoft Outlook and Microsoft Word, allow macro programs to be embedded in documents or emails, so that the programs may be run automatically when the document is opened. A macro virus (or “document virus”) is a virus that is written in a macro language, and embedded into these documents so that when users open the file, the virus code is executed, and can infect the user’s computer. This is one of the reasons that it is dangerous to open unexpected or suspicious attachments in e-mails. While not opening attachments in e-mails from unknown persons or organizations can help to reduce the likelihood of contracting a virus, in some cases, the virus is designed so that the e-mail appears to be from a reputable organization (e.g., a major bank or credit card company).

Boot sector viruses

Boot sector viruses specifically target the boot sector and/or the Master Boot Record (MBR) of the host’s hard drive or removable storage media (flash drives, floppy disks, etc.).

Email virus

Email virus – A virus that intentionally, rather than accidentally, uses the email system to spread. While virus infected files may be accidentally sent as email attachments, email viruses are aware of email system functions. They generally target a specific type of email system (Microsoft’s Outlook is the most commonly used), harvest email addresses from various sources, and may append copies of themselves to all email sent, or may generate email messages containing copies of themselves as attachments.

Stealth techniques

In order to avoid detection by users, some viruses employ different kinds of deception. Some old viruses, especially on the MS-DOS platform, make sure that the “last modified” date of a host file stays the same when the file is infected by the virus. This approach does not fool antivirus software, however, especially those which maintain and date cyclic redundancy checks on file changes. Some viruses can infect files without increasing their sizes or damaging the files. They accomplish this by overwriting unused areas of executable files. These are called cavity viruses. For example, the CIH virus, or Chernobyl Virus, infects Portable Executable files. Because those files have many empty gaps, the virus, which was 1 KB in length, did not add to the size of the file. Some viruses try to avoid detection by killing the tasks associated with antivirus software before it can detect them (for example, Conficker). In the 2010s, as computers and operating systems grow larger and more complex, old hiding techniques need to be updated or replaced. Defending a computer against viruses may demand that a file system migrate towards detailed and explicit permission for every kind of file access.

Read request intercepts

While some kinds of antivirus software employ various techniques to counter stealth mechanisms, once the infection occurs any recourse to “clean” the system is unreliable. In Microsoft Windows operating systems, the NTFS file system is proprietary. This leaves antivirus software little alternative but to send a “read” request to Windows OS files that handle such requests. Some viruses trick antivirus software by intercepting its requests to the Operating system (OS). A virus can hide by intercepting the request to read the infected file, handling the request itself, and returning an uninfected version of the file to the antivirus software. The interception can occur by code injection of the actual operating system files that would handle the read request. Thus, an antivirus software attempting to detect the virus will either not be given permission to read the infected file, or, the “read” request will be served with the uninfected version of the same file.

The only reliable method to avoid “stealth” viruses is to “reboot” from a medium that is known to be “clear”. Security software can then be used to check the dormant operating system files. Most security software relies on virus signatures, or they employ heuristics. Security software may also use a database of file “hashes” for Windows OS files, so the security software can identify altered files, and request Windows installation media to replace them with authentic versions. In older versions of Windows, file cryptographic hash functions of Windows OS files stored in Windows—to allow file integrity/authenticity to be checked—could be overwritten so that the System File Checker would report that altered system files are authentic, so using file hashes to scan for altered files would not always guarantee finding an infection.

Self-modification

Most modern antivirus programs try to find virus-patterns inside ordinary programs by scanning them for so-called virus signatures. Unfortunately, the term is misleading, in that viruses do not possess unique signatures in the way that human beings do. Such a virus “signature” is merely a sequence of bytes that an antivirus program looks for because it is known to be part of the virus. A better term would be “search strings”. Different antivirus programs will employ different search strings, and indeed different search methods, when identifying viruses. If a virus scanner finds such a pattern in a file, it will perform other checks to make sure that it has found the virus, and not merely a coincidental sequence in an innocent file, before it notifies the user that the file is infected. The user can then delete, or (in some cases) “clean” or “heal” the infected file. Some viruses employ techniques that make detection by means of signatures difficult but probably not impossible. These viruses modify their code on each infection. That is, each infected file contains a different variant of the virus.

Encrypted viruses

One method of evading signature detection is to use simple encryption to encipher (encode) the body of the virus, leaving only the encryption module and a static cryptographic key in cleartext which does not change from one infection to the next. In this case, the virus consists of a small decrypting module and an encrypted copy of the virus code. If the virus is encrypted with a different key for each infected file, the only part of the virus that remains constant is the decrypting module, which would (for example) be appended to the end. In this case, a virus scanner cannot directly detect the virus using signatures, but it can still detect the decrypting module, which still makes indirect detection of the virus possible. Since these would be symmetric keys, stored on the infected host, it is entirely possible to decrypt the final virus, but this is probably not required, since self-modifying code is such a rarity that it may be reason for virus scanners to at least “flag” the file as suspicious. An old but compact way will be the use of arithmetic operation like addition or subtraction and the use of logical conditions such as XORing, where each byte in a virus is with a constant, so that the exclusive-or operation had only to be repeated for decryption. It is suspicious for a code to modify itself, so the code to do the encryption/decryption may be part of the signature in many virus definitions. A simpler older approach did not use a key, where the encryption consisted only of operations with no parameters, like incrementing and decrementing, bitwise rotation, arithmetic negation, and logical NOT. Some viruses will employ a means of encryption inside an executable in which the virus is encrypted under certain events, such as the virus scanner being disabled for updates or the computer being rebooted. This is called cryptovirology. At said times, the executable will decrypt the virus and execute its hidden runtimes, infecting the computer and sometimes disabling the antivirus software.

Polymorphic code

Polymorphic code was the first technique that posed a serious threat to virus scanners. Just like regular encrypted viruses, a polymorphic virus infects files with an encrypted copy of itself, which is decoded by a decryption module. In the case of polymorphic viruses, however, this decryption module is also modified on each infection. A well-written polymorphic virus therefore has no parts which remain identical between infections, making it very difficult to detect directly using “signatures”. Antivirus software can detect it by decrypting the viruses using an emulator, or by statistical pattern analysis of the encrypted virus body. To enable polymorphic code, the virus has to have a polymorphic engine (also called “mutating engine” or “mutation engine”) somewhere in its encrypted body. See polymorphic code for technical detail on how such engines operate.

Some viruses employ polymorphic code in a way that constrains the mutation rate of the virus significantly. For example, a virus can be programmed to mutate only slightly over time, or it can be programmed to refrain from mutating when it infects a file on a computer that already contains copies of the virus. The advantage of using such slow polymorphic code is that it makes it more difficult for antivirus professionals and investigators to obtain representative samples of the virus, because “bait” files that are infected in one run will typically contain identical or similar samples of the virus. This will make it more likely that the detection by the virus scanner will be unreliable, and that some instances of the virus may be able to avoid detection.

Metamorphic code

To avoid being detected by emulation, some viruses rewrite themselves completely each time they are to infect new executables. Viruses that utilize this technique are said to be in metamorphic code. To enable metamorphism, a “metamorphic engine” is needed. A metamorphic virus is usually very large and complex. For example, W32/Simile consisted of over 14,000 lines of assembly language code, 90% of which is part of the metamorphic engine.

Vulnerabilities and infection vectors

Software bugs

As software is often designed with security features to prevent unauthorized use of system resources, many viruses must exploit and manipulate security bugs, which are security defects in a system or application software, to spread themselves and infect other computers. Software development strategies that produce large numbers of “bugs” will generally also produce potential exploitable “holes” or “entrances” for the virus.

Social engineering and poor security practices

In order to replicate itself, a virus must be permitted to execute code and write to memory. For this reason, many viruses attach themselves to executable files that may be part of legitimate programs (see code injection). If a user attempts to launch an infected program, the virus’ code may be executed simultaneously. In operating systems that use file extensions to determine program associations (such as Microsoft Windows), the extensions may be hidden from the user by default. This makes it possible to create a file that is of a different type than it appears to the user. For example, an executable may be created and named “picture.png.exe”, in which the user sees only “picture.png” and therefore assumes that this file is a digital image and most likely is safe, yet when opened, it runs the executable on the client machine.

Vulnerability of different operating systems

The vast majority of viruses target systems running Microsoft Windows. This is due to Microsoft’s large market share of desktop computer users. The diversity of software systems on a network limits the destructive potential of viruses and malware. Open-source operating systems such as Linux allow users to choose from a variety of desktop environments, packaging tools, etc., which means that malicious code targeting any of these systems will only affect a subset of all users. Many Windows users are running the same set of applications, enabling viruses to rapidly spread among Microsoft Windows systems by targeting the same exploits on large numbers of hosts.

While Linux and Unix in general have always natively prevented normal users from making changes to the operating system environment without permission, Windows users are generally not prevented from making these changes, meaning that viruses can easily gain control of the entire system on Windows hosts. This difference has continued partly due to the widespread use of administrator accounts in contemporary versions like Windows XP. In 1997, researchers created and released a virus for Linux—known as “Bliss”.Bliss, however, requires that the user run it explicitly, and it can only infect programs that the user has the access to modify. Unlike Windows users, most Unix users do not log in as an administrator, or “root user”, except to install or configure software; as a result, even if a user ran the virus, it could not harm their operating system. The Bliss virus never became widespread, and remains chiefly a research curiosity. Its creator later posted the source code to Usenet, allowing researchers to see how it worked.

Countermeasures

[/quote]

مقالات مرتبط بیشتر را بارگیری کنید
بارگزاری مطالب دیگر Ansel
Load More In 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سه × 1 =

همچنین بررسی کنید

چگونه یک اپلیکیشن اندروید با Android Studio بسازیم ؟

در این آموزش اصول اولیه ساختن یک برنامه اندرویدی (اپلیکیشن اندروید) با استفاده از محیط توس…