計算機病毒的檢測、清除與免疫課件

張仁斌李鋼侯整風

編著計算機病毒與反病毒技術主要內(nèi)容計算機病毒的防范措施計算機病毒的檢測技術與原理啟發(fā)式查毒技術虛擬機查毒技術實時監(jiān)控技術引導型病毒的清除文件型病毒的清除計算機病毒的免疫方法第9章計算機病毒的檢測、清除與免疫9.1.1反病毒技術的產(chǎn)生與發(fā)展簡介反病毒技術應運而生，并在與病毒對抗的過程中不斷發(fā)展從“消毒軟件”到“防毒卡”“查殺防三合一”實時反病毒軟件的誕生反病毒技術的發(fā)展歷程簡單特征碼采用單純的病毒特征代碼分析，清除染毒文件中的病毒廣譜特征采用靜態(tài)廣譜特征掃描技術檢測病毒，可以檢測變形病毒，但是誤報率高啟發(fā)式掃描 將靜態(tài)掃描技術和動態(tài)仿真跟蹤技術結合起來，將查找病毒和清除病毒合二為一虛擬機9.1反病毒技術綜述9.1.3主動內(nèi)核(ActiveK)技術與實時監(jiān)視傳統(tǒng)的反病毒技術，基于被動式的防御理念這種理念最大的缺點在于將防治病毒的基礎建立在病毒侵入操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡系統(tǒng)以后，作為上層應用軟件的反病毒產(chǎn)品，才能借助于操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡系統(tǒng)所提供的功能來被動地防治病毒主動內(nèi)核(ActiveK)技術，是在操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡的內(nèi)核中嵌入反病毒功能，使反病毒成為系統(tǒng)本身的底層模塊，實現(xiàn)各種反毒模塊與操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡無縫連接，而不是一個系統(tǒng)外部的應用軟件主動內(nèi)核技術能夠在病毒突破計算機系統(tǒng)軟、硬件的瞬間發(fā)生作用9.1反病毒技術綜述9.1.4自動解壓縮技術檢查壓縮文件中的病毒，首先必須搞清壓縮文件的壓縮算法，爾后根據(jù)壓縮算法將病毒碼壓縮成病毒壓縮碼，最后根據(jù)病毒壓縮碼在壓縮文件中查找還有另一種檢查壓縮文件中病毒的方法，是在搞清壓縮文件的壓縮算法和解壓縮算法的基礎上，先解壓縮文件，爾后檢查病毒碼，最后將文件還原壓縮9.1反病毒技術綜述9.2.1計算機病毒防范的概念計算機病毒防范，是指通過建立合理的計算機病毒防范體系和制度，及時發(fā)現(xiàn)計算機病毒侵入，并采取有效的手段阻止計算機病毒的傳播和破壞，恢復受影響的計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)計算機病毒能利用讀寫文件進行感染，利用駐留內(nèi)存、截取中斷向量等方式能進行傳染和破壞。預防計算機病毒就是要監(jiān)視、跟蹤系統(tǒng)內(nèi)類似的操作，提供對系統(tǒng)的保護，最大限度地避免各種計算機病毒的傳染破壞9.2計算機病毒的防范策略9.2.3預防計算機病毒的一般措施計算機病毒的預防措施可概括為兩點勤備份嚴防守9.2計算機病毒的防范策略9.3.1病毒檢測方法綜述檢測計算機病毒的方法有兩種手工檢測利用Debug、PCTools、SysInfo、WinHex等工具軟件進行病毒的檢測這種方法比較復雜，費時費力可以剖析病毒、可以檢測一些自動檢測工具不能識別的新病毒自動檢測利用一些專業(yè)診斷軟件來判斷引導扇區(qū)、磁盤文件是否有毒的方法自動檢測比較簡單，一般用戶都可以進行，但需要較好的診斷軟件可方便地檢測大量的病毒，自動檢測工具的發(fā)展總是滯后于病毒的發(fā)展9.3計算機病毒的診斷方法及其原理9.3.2比較法診斷的原理比較法是用原始的正常備份與被檢測的內(nèi)容(引導扇區(qū)或被檢測的文件)進行比較長度比較法內(nèi)容比較法內(nèi)存比較法中斷比較法9.3計算機病毒的診斷方法及其原理9.3.4掃描法診斷的原理掃描法是用每一種病毒體含有的特定病毒碼(VirusPattern)對被檢測的對象進行掃描。如果在被檢測對象內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了某一種特定病毒碼，就表明發(fā)現(xiàn)了該病毒碼所代表的病毒特征代碼掃描法通配符首尾掃描不匹配字節(jié)數(shù)9.3計算機病毒的診斷方法及其原理9.3.5行為監(jiān)測法診斷的原理利用病毒的特有行為特性監(jiān)測病毒的方法，稱為行為監(jiān)測法，也稱為人工智能陷阱法通過對病毒多年的觀察、研究，人們發(fā)現(xiàn)病毒有一些行為，是病毒的共同行為，而且比較特殊，在正常程序中，這些行為比較罕見。當程序運行時，監(jiān)視其行為，如果發(fā)現(xiàn)了病毒行為，立即報警占用INT13H修改DOS系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)存總量對可執(zhí)行文件做寫入動作病毒程序與宿主程序的切換9.3計算機病毒的診斷方法及其原理9.3.6感染實驗法診斷的原理這種方法的原理是利用了病毒的最重要的基本特征：感染特性檢測未知引導型病毒的感染實驗法檢測未知文件型病毒的感染實驗法9.3計算機病毒的診斷方法及其原理9.3.8分析法診斷的原理使用分析法的人一般不是普通用戶，而是反病毒技術人員使用分析法的目的在于：確認被觀察的引導扇區(qū)和程序中是否含有病毒確認病毒的類型和種類，判定其是否是一種新病毒搞清楚病毒體的大致結構，提取特征識別用的字符串或特征字，并增添到病毒代碼庫供病毒掃描和識別程序使用詳細分析病毒代碼，為制定相應的反病毒措施制定方案上述四個目的按順序排列起來，正好大致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計算機體系結構、操作系統(tǒng)以及有關病毒技術的各種知識9.3計算機病毒的診斷方法及其原理簡介啟發(fā)式代碼掃描技術源于人工智能技術，是基于給定的判斷規(guī)則和定義的掃描技術，若發(fā)現(xiàn)被掃描程序中存在可疑的程序功能指令，則作出存在病毒的預警或判斷啟發(fā)式代碼分析掃描技術是對傳統(tǒng)的特征代碼掃描法查毒技術的改進在特征代碼掃描技術的基礎上，利用對病毒代碼的分析，獲得一些統(tǒng)計的、靜態(tài)的啟發(fā)式知識，形成一種靜態(tài)的啟發(fā)式代碼掃描分析技術9.4啟發(fā)式代碼掃描技術9.4.1啟發(fā)式代碼掃描的基本原理病毒和正常程序的區(qū)別可以體現(xiàn)在許多方面，比較常見的如通常一個應用程序在最初的指令是檢查命令行輸入有無參數(shù)項、清屏和保存原來屏幕顯示等，而病毒程序則從來不會這樣做，它通常最初的指令是直接寫盤操作、解碼指令，或搜索某路徑下的可執(zhí)行程序等相關操作指令序列這些顯著的不同之處，一個熟練的程序員在調試狀態(tài)下只需一瞥便可一目了然啟發(fā)式代碼掃描技術實際上就是把人類的這種經(jīng)驗和知識移植到一個查病毒軟件中的具體程序體現(xiàn)9.4啟發(fā)式代碼掃描技術9.4.3關于虛警(謊報)啟發(fā)式掃描技術有時也會把一個本無病毒的程序判斷為染毒程序，這就是所謂的查毒程序虛警或謊報現(xiàn)象減少和避免誤報(謊報)，必須努力做好以下幾點準確把握病毒行為，精確定義可疑功能調用集合，除非滿足兩個以上的病毒重要特征，否則不予報警增強對常規(guī)正常程序的識別能力增強對特定程序的識別能力類似“無罪假定”的功能，首先假定程序和計算機是不含病毒的。許多啟發(fā)式代碼分析檢毒軟件具有自學習功能，能夠記憶那些并非病毒的文件并在以后的檢測過程中避免再報警9.4啟發(fā)式代碼掃描技術9.4.4傳統(tǒng)掃描技術與啟發(fā)式掃描技術的結合傳統(tǒng)的掃描技術基于對已知病毒的分析和研究，在檢測時能夠更準確、減少誤報；但如果是對待此前根本沒有出現(xiàn)過的新病毒，由于其知識庫并不存在該類(種)病毒的特征數(shù)據(jù)，則有可能產(chǎn)生漏報的嚴重后果基于規(guī)則和定義的啟發(fā)式代碼分析技術則可以使新病毒不至于成為漏網(wǎng)之魚傳統(tǒng)掃描技術與啟發(fā)式掃描技術的結合，可以使病毒檢測軟件的檢出率提高到前所未有的水平，而另一方面，又大大降低了總的誤報率9.4啟發(fā)式代碼掃描技術9.4.5啟發(fā)式反毒技術的未來展望任何改良的努力都會有不同程度的質量提高，但是不能企望在沒有虛報為代價的前提下使檢出率達到100%，或者反過來說，在相當長的時間里虛報和漏報的概率不可能達到0%，因為病毒在本質上也是程序，某些正常程序可能使用具有病毒特征的功能(可疑功能調用)反毒技術的進步也會從另一方面激發(fā)和促使病毒制作者不斷研制出更新的病毒，具有某種反啟發(fā)式掃描技術的功能，從而可以逃避這類檢測技術的檢測9.4啟發(fā)式代碼掃描技術9.5.2單步斷點跟蹤與虛擬執(zhí)行目前有兩種方法可以跟蹤控制病毒的每一步執(zhí)行，并能夠在病毒循環(huán)解密結束后從內(nèi)存中讀出病毒體明文單步和斷點跟蹤法，和目前一些程序調試器相類似虛擬執(zhí)行法9.5虛擬機查毒技術9.5.2單步斷點跟蹤與虛擬執(zhí)行單步斷點跟蹤的優(yōu)缺點用單步和斷點跟蹤法的唯一好處就在于它不用處理每條指令的執(zhí)行，這意味著它無需編寫大量的特定指令處理函數(shù)，因為所有的解密代碼都交由CPU執(zhí)行，調試器不過是在代碼被單步中斷的間隙得到控制權而已這種方法的缺點也是相當明顯的容易被病毒覺察到，病毒只須進行簡單的堆棧檢查，或直接調用IsDebugerPresent就可確定自己正處于被調試狀態(tài)由于沒有相應的機器碼分析模塊，指令的譯碼、執(zhí)行完全依賴于CPU，所以將導致無法準確地獲取指令執(zhí)行細節(jié)并對其進行有效的控制單步和斷點跟蹤法要求待查可執(zhí)行文件真實執(zhí)行，即其將做為系統(tǒng)中一個真實的進程在自己的地址空間中運行，這當然是病毒掃描所不能允許的單步和斷點跟蹤法可以應用在調試器、自動脫殼等方面，但不合適于查毒9.5虛擬機查毒技術9.5.4反虛擬機技術任何一個事物都不是盡善盡美、無懈可擊的，虛擬機也不例外由于反虛擬執(zhí)行技術的出現(xiàn)，使得虛擬機查毒受到了一定的挑戰(zhàn)插入特殊指令技術結構化異常處理技術入口點模糊(EPO)技術多線程技術9.5虛擬機查毒技術9.6.1實時監(jiān)控技術背景實時監(jiān)控技術其實并非什么新技術，早在DOS編程時代就有之在Windows下要實現(xiàn)實時監(jiān)控決非易事9.6病毒實時監(jiān)控技術9.6.2病毒實時監(jiān)控實現(xiàn)技術簡介病毒實時監(jiān)控會在文件打開、關閉、清除、寫入等操作時檢查文件是否是病毒攜帶者，如果是則根據(jù)用戶的決定選擇不同的處理方案，如清除病毒、禁止訪問該文件、刪除該文件或簡單地忽略，從而有效地避免病毒在本地計算機上的感染傳播可執(zhí)行文件裝入器在裝入一個文件執(zhí)行時首先會要求打開該文件，而這個請求又一定會被實時監(jiān)控在第一時間截獲到，它確保了每次執(zhí)行的都是干凈的不帶毒的文件從而不給病毒以任何執(zhí)行和發(fā)作的機會病毒實時監(jiān)控的設計主要存在以下幾個難點驅動程序的編寫不同于普通用戶態(tài)程序的編寫，其難度很大驅動程序與Ring3下客戶程序的通信問題驅動程序所占用資源問題9.6病毒實時監(jiān)控技術9.6.3Windows9x下的病毒實時監(jiān)控Windows9x下病毒實時監(jiān)控的實現(xiàn)主要依賴于以下三項技術虛擬設備驅動(VxD)編程可安裝文件系統(tǒng)鉤子(IFSHook)VxD與Ring3下客戶程序的通信(APC/EVENT)只有工作于系統(tǒng)核心態(tài)的驅動程序才具有有效地完成攔截系統(tǒng)范圍文件操作的能力，VxD就是適用于Windows9x下的虛擬設備驅動程序，可以擔當此重任VxD的功能遠不止由IFSMGR.vxd提供的攔截文件操作這一項，系統(tǒng)的VxDs幾乎提供了所有的底層操作的接口(可以把VxD看成Ring0下的DLL)虛擬機管理器本身就是一個VxD，它導出的底層操作接口一般稱為VMM服務，而其他VxD的調用接口則稱為VxD服務9.6病毒實時監(jiān)控技術9.6.4WindowsNT/2000下的病毒實時監(jiān)控WindowsNT/2000下病毒實時監(jiān)控的實現(xiàn)主要依賴于以下三項技術NT內(nèi)核模式驅動編程WindowsNT/2000下不再支持VxD攔截IRP驅動與Ring3下客戶程序的通信(命名的事件與信號量對象)9.6病毒實時監(jiān)控技術9.7.1清除病毒的一般方法發(fā)現(xiàn)病毒后，清除病毒的一般步驟是：先升級殺毒軟件病毒庫至最新，進入安全模式下全盤查殺刪除注冊表中的有關可以自動啟動可疑程序的鍵值(可以重命名，以防誤刪，若刪除/重命名后按F5刷新，發(fā)現(xiàn)無法刪除/重命名，則可肯定其是病毒啟動鍵值)若系統(tǒng)配置文件被更改，需先刪除注冊表中鍵值，再更改系統(tǒng)配置文件斷開網(wǎng)絡連接，重啟系統(tǒng)，進入安全模式全盤殺毒若WindowsME/XP系統(tǒng)查殺病毒在系統(tǒng)還原區(qū)，請關閉系統(tǒng)還原再查殺若查殺病毒在臨時文件夾中，請清空臨時文件夾再查殺系統(tǒng)安全模式查殺無效，建議到DOS下查殺。9.7計算機病毒的清除9.7.2引導型病毒的清除引導型病毒感染時常攻擊計算機的如下部位：硬盤主引導扇區(qū)硬盤或軟盤的BOOT扇區(qū)為保存原主引導扇區(qū)、BOOT扇區(qū)，病毒可能隨意地將它們寫入其他扇區(qū)，而徹底毀壞這些扇區(qū)中的信息引導型病毒發(fā)作時，執(zhí)行破壞行為造成種種損失由于引導型病毒一般是常駐內(nèi)存的，因此，清除病毒之前必須先清除內(nèi)存中的病毒(或采用修復中斷向量表等方法將其滅活)，否則難以清除干凈9.7計算機病毒的清除9.7.2引導型病毒的清除硬盤主引導扇區(qū)染毒時的修復方法：(1)用無毒盤啟動系統(tǒng)(2)尋找一臺同類型、硬盤分區(qū)相同的無毒計算機，將其硬盤主引導扇區(qū)寫入一張盤中(3)將此盤插入染毒計算機，將其中采集的主引導扇區(qū)數(shù)據(jù)寫入染毒硬盤0柱面0磁頭1扇區(qū)，即可修復修復硬盤主引導扇區(qū)時，也可利用先前備份的本扇區(qū)尚未感染時的數(shù)據(jù)，替代(2)中采集的數(shù)據(jù)。修復主引導扇區(qū)時，一般不用FDisk/MBR命令，以免丟失硬盤信息9.7計算機病毒的清除9.7.2引導型病毒的清除硬盤、軟盤BOOT扇區(qū)染毒時的修復方法：修復硬盤BOOT扇區(qū)最簡單方便的殺毒方法是使用系統(tǒng)命令SYS，即：用與染毒盤相同版本的無毒系統(tǒng)軟盤啟動計算機，然后執(zhí)行命令“SYSC:”，用正常的引導程序覆蓋硬盤的BOOT扇區(qū)修復軟盤BOOT扇區(qū)也可采用類似的覆蓋方法引導型病毒如果將原主引導扇區(qū)或BOOT扇區(qū)覆蓋式寫入根目錄區(qū)，被覆蓋的根目錄區(qū)完全損壞，不可能修復。如果引導型病毒將原主引導扇區(qū)或BOOT扇區(qū)覆蓋式寫入第一FAT表時，第二FAT表未破壞，則可以修復，可將第FAT表復制到第一FAT表中一般而言，引導型病毒占用的其他部分存儲空間，只有采用“壞簇”技術和“文件結束簇”技術占用的空間需要收回，修改文件分配表即可9.7計算機病毒的清除9.7.3文件型病毒的清除基于隱蔽病毒自身的目的，病毒一般都要保證原文件代碼還能正常地執(zhí)行。這就意味著原文件能被妥善保存，從而為清除病毒、恢復原文件提供了可能除了覆蓋型的文件型病毒之外，其他文件型病毒都可以被清除干凈用殺毒軟件來解毒不保證能夠完全復原，有可能會越解越糟，殺完毒之后文件反而不能執(zhí)行。利用手工消毒也是如此。因此，用戶必須勤備份自己的資料手工清除病毒之前，應備份被感染文件，同時應注意防護措施。任何清除病毒的動作，都是危險操作9.7計算機病毒的清除9.7.3文件型病毒的清除清除.COM文件中的計算機病毒的方法以使用Debug為例，清除計算機病毒的方法和步驟如下：⑴用Debug調入需清除病毒的文件程序，通過計算機病毒程序查找合法程序的程序頭(對加密或經(jīng)過轉換的文件頭進行還原，還原的方法也在計算機病毒程序中)⑵對于鏈接于文件頭部的計算機病毒，可用合法文件移到文件偏移0100H處后存盤的方法清除。若文件的長度小于計算機病毒的長度，則通過設置CX寄存器并存盤來清除⑶對于鏈接于文件尾部的計算機病毒，可以將正常的文件頭(通過分析病毒程序可得到)寫入染毒的文件頭，并通過設置CX寄存器并存盤的方法去掉程序中的病毒部分⑷對內(nèi)存中的病毒進行清除。病毒程序常駐內(nèi)存后，一般修改中斷向量，使系統(tǒng)調用中斷向量時激活病毒。所以清除內(nèi)存中的病毒可以將備份或同版本的中斷向量表取代內(nèi)存中的中斷向量表，或直接關掉機器，用干凈系統(tǒng)重啟對于交叉感染或重復感染的.COM文件，一定要找出病毒感染的先后順序，按從后向前(或從內(nèi)向外)的順序逐個清除病毒，否則會損壞原文件9.7計算機病毒的清除9.7.3文件型病毒的清除清除.EXE文件中的計算機病毒的方法清除.EXE文件病毒的方法與清除.COM文件中病毒的方法類似，只不過更繁瑣的是恢復原文件頭參數(shù)清除工作仍然要通過仔細分析病毒代碼，找到原文件頭參數(shù)，寫回并丟掉病毒程序代碼對于交叉感染或重復感染的.EXE文件，只要找到最先感染的病毒代碼，從中找出原始文件頭參數(shù)，可直接取出恢復，而不必逐層解毒，恢復方法與單個病毒感染時的方法是一致的注：由于Debug程序拒絕寫.EXE文件，所以在清除.EXE文件中的病毒時應首先將.EXE文件改名，然后再清除對于感染PE文件的病毒，可以用PEditor、LordPE等工具軟件刪除病毒體、恢復程序入口點(正常程序的入口一般是PE文件中的第一個節(jié).text)，從而達到清除病毒的目的。若病毒采用了EPO等技術，清除工作將變得異常繁雜9.7計算機病毒的清除9.8.1重入檢測和病毒免疫大部分駐留內(nèi)存的病毒會在加載病毒代碼之前，檢查系統(tǒng)的內(nèi)存狀態(tài)，判斷內(nèi)存中是否有病毒，若存在(自身已被加載)，則不再加載病毒代碼，否則，加載感染文件之前，查看文件的狀態(tài)(一般是查看感染標志)，檢查該文件是否已被感染，如果被感染了則不再重復感染病毒的這種重入檢測機制導致了一種反病毒技術的出現(xiàn)，也就是形形色色的免疫程序：利用免疫程序設置內(nèi)存的狀態(tài)、設置CPU的狀態(tài)或者設置文件的一些特征，從而防止某種特定的病毒進入系統(tǒng)9.8計算機病毒的免疫技術9.8.2計算機病毒免疫的方法及其缺點從實現(xiàn)計算機病毒免疫的角度看病毒的傳染，可以將病毒的傳染分成兩種在傳染前先檢查待傳染的扇區(qū)或程序內(nèi)是否含有病毒代碼，如果沒有找到則進行傳染，如果找到了則不再進行傳染如小球病毒、CIH病毒在傳染時不判斷是否存在感染標志(免疫標志)，病毒只要找到一個可傳染對象就進行一次傳染例如黑色星期五病毒(注：黑色星期五病毒的程序中具有判別傳染標志的代碼，由于程序設計錯誤，使判斷失敗，導致感染標志形同虛設)9.8計算機病毒的免疫技術9.8.2計算機病毒免疫的方法及其缺點目前常用的免疫方法有兩種針對某一種病毒進行的計算機病毒免疫一個免疫程序只能預防一種計算機病毒例如對小球病毒，在DOS引導扇區(qū)的1FCH處填上1357H，小球病毒檢查到該標志就不再對它進行感染優(yōu)點是可以有效地防止某一種特定病毒的傳染，但缺點很嚴重，主要有以下幾點：對于不設置感染標識或設置后不能有效判斷的病毒，不能達到免疫的目的當該病毒的變種不再使用這個免疫標志、或出現(xiàn)新病毒時，免疫標志失去作用某些病毒的免疫標志不容易仿制，若必須加上這種標志，則需對原文件做大的改動，例如大麻病毒由于病毒的種類較多，再加上技術上的原因，不可能對一個對象加上各種病毒的免疫標識能阻止傳染，卻不能阻止病毒的破壞行為，仍然放任病毒駐留在內(nèi)存中9.8計算機病毒的免疫技術9.8.2計算機病毒免疫的方法及其缺點基于自我完整性檢查的計算機病毒免疫目前這種方法只