8.4. Уровни и методы антивирусной защиты
Известно, что нельзя добиться 100 %-ой защиты ПК от компьютерных вирусов отдельными программными средствами. Поэтому для уменьшения потенциальной опасности внедрения компьютерных вирусов и их распространения по корпоративной сети необходим комплексный подход, сочетающий различные административные меры, программно-технические средства антивирусной защиты, а также средства резервирования и восстановления. Делая акцент на программно-технических средствах, можно выделить три основных уровня антивирусной защиты:
Поиск и уничтожение известных вирусов.
Поиск и уничтожение неизвестных вирусов.
Блокировка проявления вирусов.
1. При поиске и уничтожении известных вирусов наиболее распространенным является метод сканирования. Указанный метод заключается в выявлении компьютерных вирусов по их уникальному фрагменту программного кода (сигнатуре, программному штамму). Для этого создается некоторая база данных сканирования с фрагментами кодов известных компьютерных вирусов. Обнаружение вирусов осуществляется путем сравнения данных памяти компьютера с фиксированными кодами базы данных сканирования. В случае выявления и идентификации кода нового вируса, его сигнатура может быть введена в базу данных сканирования. В виду того, что сигнатура известна, то существует возможность корректного восстановления (обеззараживания) зараженных файлов и областей. Следует добавить, что некоторые системы хранят не сами сигнатуры, а, например, контрольные суммы или имитоприставки сигнатур.
Антивирусные программы, выявляющие известные компьютерные вирусы, называются сканерами или детекторами. Программы, включающие функции восстановления зараженных файлов, называют полифагами (фагами), докторами или дезинфекторами. Примером сканера-полифага является знакомая программа Aidstest.
Принято разделять сканеры на следующие:
транзитные, периодически запускаемые для выявления и ликвидации вирусов,
резидентные (постоянно находящиеся в оперативной памяти), проверяющие заданные области памяти системы при возникновении связанных с ними событий (например, проверка файла при его копировании или переименовании).
К недостаткам сканеров следует отнести то, что они позволяют обнаружить вирусы, которые уже проникали в вычислительные системы, изучены и для них определена сигнатура. Для эффективной работы сканеров необходимо оперативно пополнять базу данных сканирования. Однако с увеличением объема базы данных сканирования и числа различных типов искомых вирусов снижается скорость антивирусной проверки. Само собой, если время сканирования будет приближаться ко времени восстановления, то необходимость в антивирусном контроле может стать не столь актуальной.
Некоторые вирусы (мутанты и полиморфные) кодируют или видоизменяют свой программный код. Это затрудняет или делает невозможным выделить сигнатуру, а следовательно, обнаружить вирусы методом сканирования.
Для выявления указанных маскирующихся вирусов используются специальные методы. К ним можно отнести метод эмуляции процессора. Метод заключается в имитации выполнения процессором программы и подсовывания вирусу фиктивных управляющих ресурсов. Обманутый таким образом вирус, находящийся под контролем антивирусной программы, расшифровывает свой код. После этого, сканер сравнивает расшифрованный код с кодами из своей базы данных сканирования.
2. Выявление и ликвидация неизвестных вирусов необходимы для защиты от вирусов, пропущенных на первом уровне антивирусной защиты. Наиболее эффективным методом является контроль целостности системы (обнаружение изменений). Данный метод заключаются в проверке и сравнении текущих параметров вычислительной системы с эталонными, соответствующими ее незараженному состоянию. Понятно, что контроль целостности не являются прерогативой исключительно системы антивирусной защиты. Он обеспечивает защищенность информационного ресурса от несанкционированных модификации и удаления в результате различного рода нелегитимных воздействий, сбоев и отказов системы и среды.
Для реализации указанных функций используются программы, называемые ревизорами. Работа ревизора состоит из двух этапов: фиксирование эталонных характеристик вычислительной системы (в основном диска) и периодическое сравнение их с текущими характеристиками. Обычно контролируемыми характеристиками являются контрольная сумма, длина, время, атрибут “только для чтения” файлов, дерево каталогов, сбойные кластеры, загрузочные сектора дисков. В сетевых системах могут накапливаться среднестатистические параметры функционирования подсистем (в частности исторический профиль сетевого трафика), которые сравниваются с текущими.
Ревизоры, как и сканеры, делятся на транзитные и резидентные.
К недостаткам ревизоров, в первую очередь резидентных, относят создаваемые ими всякие неудобства и трудности в работе пользователя. Например, многие изменения параметров системы вызваны не вирусами, а работой системных программ или действиями пользователя-программиста. По этой же причине ревизоры не используют для контроля зараженности текстовых файлов, которые постоянно меняются. Таким образом, необходимо соблюдение некоторого баланса между удобством работы и контролем целостности системы.
Ревизоры обеспечивают высокий уровень выявления неизвестных компьютерных вирусов, однако они не всегда обеспечивают корректное лечение зараженных файлов. Для лечения зараженных файлов неизвестными вирусами обычно используются эталонные характеристики файлов и предполагаемые способы их заражения.
Кроме этого ревизоры не определяют зараженные файлы, создаваемые или копируемые в систему.
Примерами ревизоров являются программы: MSAV ОС MS-DOS и ADinf фирмы “Диалог-Наука”.
Разновидностью контроля целостности системы является метод программного самоконтроля, именуемые вакцинацией. Идея методов состоит в присоединении к защищаемой программе модуля (вакцины), контролирующего характеристики программы, обычно ее контрольную сумму.
Помимо статистических методов контроля целостности, для выявления неизвестных и маскирующихся вирусов используются эвристические методы. Они позволяет выявить по известным признакам (определенным в базе знаний системы) некоторые маскирующиеся или новые модифицированные вирусы известных типов. В качестве примера признака вируса можно привести код, устанавливающий резидентный модуль в памяти, меняющий параметры таблицы прерываний и др. Программный модуль, реализующий эвристический метод обнаружения вирусов, называют эвристическим анализатором. Примером сканера с эвристическим анализатором является программа Dr Web фирмы “Диалог-Наука”.
К недостаткам эвристических анализаторов можно отнести ошибки 1-го и 2-го рода: ложные срабатывания и пропуск вирусов. Соотношение указанных ошибок зависит от уровня эвристики.
Понято, что если для обнаруженного эвристическим анализатором компьютерного вируса сигнатура отсутствует в базе данных сканирования, то лечение зараженных данных может быть некорректным.
3. Блокировка проявления вирусов предназначена для защиты от деструктивных действий и размножения компьютерных вирусов, которым удалось преодолеть первые два уровня защиты. Методы основаны на перехвате характерных для вирусов функций. Известны два вида указанных антивирусных средства:программы-фильтры,
аппаратные средства контроля.
Программы-фильтры, называемые также резидентными сторожами и мониторами, постоянно находятся в оперативной памяти и перехватывают заданные прерывания, с целью контроля подозрительной действий. При этом они могут блокировать “опасные” действия или выдавать запрос пользователю.
Действия, подлежащие контролю, могут быть следующими: модификация главной загрузочной записи (MBR) и загрузочных записей логических дисков и ГМД, запись по абсолютному адресу, низкоуровневое форматирование диска, оставление в оперативной памяти резидентного модуля и др. Как и ревизоры, фильтры часто являются “навязчивыми” и создают определенные неудобства в работе пользователя. Примером фильтра является программа Vsafe ОС MS-DOS.
Встроенные аппаратные средства ПК обеспечивают контроль модификации системного загрузчика и таблицы разделов жесткого диска, находящихся в главном загрузочном секторе диска (MBR). Включение указанных возможностей в ПК осуществляется с помощью программы Setup, расположенной в ПЗУ. Следует указать, что программу Setup можно обойти в случае замены загрузочных секторов путем непосредственного обращения к портам ввода-вывода контроллеров жесткого и гибкого дисков.
Наиболее полная защита от вирусов может быть обеспечена с помощью специальных контроллеров аппаратной защиты. Такой контроллер подключается к ISA-шине ПК и на аппаратном уровне контролирует все обращения к дисковой подсистеме компьютера. Это не позволяет вирусам маскировать себя. Контроллер может быть сконфигурирован так, чтобы контролировать отдельные файлы, логические разделы, “опасные” операции и т.д. Кроме того, контроллеры могут выполнять различные дополнительные функции защиты, например, обеспечивать разграничение доступа и шифрование.
Примером специальных контроллеров аппаратной защиты является плата Sheriff предприятия ФомСофт.
К недостаткам указанных контроллеров, как ISA-плат, относят отсутствие системы автоконфигурирования, и как следствие, возможность возникновения конфликтов с некоторыми системными программами, в том числе антивирусными.
Рис. 8.1. Уровни и средства антивирусной защиты
При работе в глобальных сетях общего пользования, в частности в Internet, кроме традиционных способов антивирусной защиты данных компьютеров, становится актуальным антивирусной контроль всего проходящего трафика. Это может быть осуществлено путем реализации антивирусного прокси-сервера либо интеграции антивирусной компоненты с межсетевым экраном. В последнем случае межсетевой экран передает антивирусной компоненте (или серверу) допустимый, например, SMTP, FTP и HTTP-трафик. Содержащиеся в нем файлы проверяются на предмет наличия вирусов и, затем, направляются пользователям. Можно сказать, мы имеем дело с новым уровнем антивирусной защиты — уровнем межсетевого экранирования.