《计算机病毒原理及防范技术》第8章计算机病毒理论模型(精)
计算机病毒理论模型
S
dS
SI
I
(d a) I
rI
• S，I分别表示易感者类和染病者类 • β表示一个染病者所具有的最大传染力 • α表示自然死亡率和额外死亡率
• 流行病的传播服从双线形传染率的SIS模 型 S be N N SI dS rI
I SI (d a r ) I • 总种群的生长为： N (t ) S (t ) I (t )
基于图灵机的计算机病毒的计 算模型
• 随机访问计算机（Random Access Machine —— RAM）
x1
x2
xn
输入带
程序(不能 够存储在 存储器中)
控制单元
r2 r3
r1
r0
存储器
y1 y2
输出带Leabharlann • 随机访问存储程序计算机（Ramdom Access Stored Program Machine,RASPM）
• 2.少态型病毒和多态型病毒
– 当有两个程序被同样的病毒以指定传播方式 感染，并且病毒程序的代码顺序不同时，这 种传播方式称为多形态的。 – 当有两个程序被同样的病毒以指定传播方式 感染，并且病毒程序的代码顺相同但至少有 一部分病毒代码被使用不同的密钥加密时， 这种传播方式称为少形态的。
• 多态型病毒的实现要比少态型病毒的实现复杂 得多，它们能改变自身的译码部分。例如，通 过从准备好的集合中任意选取译码程序。该方 法也能通过在传播期间随即产生程序指令来完 成。例如，可以通过如下的方法来实现：
• （6）对所有i,j∈N，<i,j>表示e′(i,j)。 • （7）对所有部分函数f：N→N及所有 i,j∈N,f(i,j)表示f(<i,j>)。 • （8）对所有部分函数f：N→N及所有 n∈N,f(n)↓表示f(n)是有定义的。 • （9）对所有部分函数f：N→N及所有 n∈N,f(n)↑表示f(n)是未定义的。
计算机病毒的原理与防范
计算机病毒的原理与防范摘要结合现在这个阶段的实际情况来看，计算机病毒的波及范围是愈发广泛了，而且已经为电脑网络的安全性造成了很大的威胁。
只有知道更加详细、全面的电脑知识，方可以无惧任何的电脑病毒。
故而笔者在这篇文章当中就专门针对电脑病毒的一些情况来展开相应的介绍，从而获得更为理性的了解，并基于此而提出部分更为有效的预防手段，希望可以尽可能的避免由于电脑病毒而造成的各种危害。
所以这也就充分说明了，更为有效的防范措施对于电脑病毒预防来讲，是最为有效的和经济的，也应当被大家所重视。
在这一过程中，应该先对电脑病毒进行充分的了解和感知，进而去对其造成的攻击进行预防，在有效保护电脑相关数据安全的基础上，让互联网的积极作用被充分的发挥出来。
关键词：计算机；病毒；传播途径；预防第1章计算机病毒的概念及危害1.1 计算机病毒的概念这种病毒指的是通过相关研制人员在电脑程序内添加了具有破坏性的功能或数据的相关代码，从而对电脑的应用造成影响，并且可以进行自主复制的一组电脑指令或程序代码。
计算机病毒具有传播性、隐蔽性、感染性、潜伏性、可激发性、表现性或破坏性。
计算机病毒的生命周期：开发期→传染期→潜伏期→发作期→发现期→消化期→消亡期。
其实这种病毒通常表现为一个程序，当然优势也会表现为一段可执行码，如同生物病毒那般，存在着自我繁衍、彼此感染、激活与重生等这些鲜明特点。
也正是因为电脑病毒存在比较特殊的复制功能，所以说可以迅速的扩散开来，且很难完全清除，它们可以附着于不同类型的文件当中，只要文件使用者在实施复制、或者是传送操作的时候，这些病毒同样会随之转移，并继续扩散。
1.2 计算机病毒的特征1.繁殖性这一病毒与生物病毒有一定的相似度，那就是能够不断的繁殖，它会在正常程序被使用时随之出现自主复制。
因此我们可以通过它的感染以及其繁殖特征来进行判定。
2.破坏性当电脑染上病毒以后，也许就会造成正常程序难以使用，而且也会将电脑里面的部分文件予以删除、或者是直接被损坏，甚至也可能会对其硬件环境造成很大的不利影响。
第八章计算机安全例题与解析
第八章计算机安全例题与解析【例8-1】计算机病毒主要破坏信息的。
A.可审性和保密性B.不可否认性和保密性C.保密性和可靠性D.完整性和可用性【答案与解析】数据完整性是指数据不被改动，可用性是指授权的实体在需要时能访问资源和得到服务。
而计算机病毒可能修改程序·数据，它显然破坏了信息的完整性和可用性。
因此正确答案是D。
【例8-2]一下面关于计算机病毒描述错误的是。
A.计算机病毒具有传染性B.通过网络传染计算机病毒，其破坏性大大高于单机系统C.如果染上计算机病毒，该病毒会马上破坏你的计算机系统D.计算机病毒破坏数据的完整性【答案与解析】计算机病毒都有其激发条件，只有满足了激发条件，病毒才会发作。
并不是一旦感染，马上执行。
所以，答案C正确。
【例8-3】下面不属于信息安全的基本属性是。
A.保密性B.可用性C.完整性D.正确性【答案与解析】信息安全的基本属性包括:保密性、可用性、完整性、可靠性、可控性、可审性、不可抵赖性等，但信息的正确性的标准可能因人而异，判断结果不尽相同。
故D 是正确答案。
【例8-4]下列不属于计算机病毒特性的是。
A.传染性B.潜伏性C.可预见性D.破坏性【答案与解析】A, B, D都是计算机病毒所具有的特征，但是计算机病毒并不是可以预见的，你无法确切地知道计算机病毒何时传播，何时破坏。
所以正确答案为C。
【例8-5】关于预防计算机病毒说法正确的是。
A.仅需要使用技术手段即可有效预防病毒B.仅通过管理手段即可有效预防病毒C.管理手段与技术手段相结合才可有效预防病毒D.必须有专门的硬件支持才可预防病毒【答案与解析】计算机病毒的预防分为两种:管理方法_L的预防和技术上的预防，这两种方法的结合对防止病毒的传染是行之有效的，缺少任何一个环节，都会为计算机病毒提供传播的机会。
其次，即使是技术上的预防，也不一定需要有专门的硬件支持。
因此正确答案是C。
【例8-6]下面关于系统更新的说法，正确的是。
《计算机病毒及防范》课件
启动区病毒
启动区病毒是一种感染计算机硬盘启动区的计算机病毒，
它通常将自身嵌入到启动扇区中，一旦计算机启动，启动
区病毒就会首先运行并感染计算机系统。
启动区病毒通常会破坏系统启动程序、干扰系统正常运行
，导致计算机无法正常启动或运行缓慢。
脚本病毒
脚本病毒是一种利用脚本语言编写的
措施
安装杀毒软件与防火墙
安装可靠的杀毒软件和防火墙，以预防
和检测病毒入侵。
定期进行全盘扫描，清理病毒和恶意程
序。
定期更新杀毒软件和防火墙，以确保其
具备最新的病毒库和防护机制。
开启实时监控功能，对系统进行实时保
护。
定期备份重要数据
定期备份重要数据，如文档
、图片、视频等，以防数据
选择可靠的备份方式，如外
全构成威胁。
技术。
量子加密技术
发展量子加密技术，利用量子力学的
特性实现不可破解的加密通信，保障
信息安全。
THANKS
者程序代码。
特点
寄生性、破坏性、传染性、潜伏性、隐蔽性。
历史与现状
计算机病毒的历史可追溯至上世纪80年代，随着计算机技术的飞
速发展，病毒的种类和传播方式也日益多样化，对网络安全和数
据安全构成了严重威胁。
02
计算机病毒的类型与传播
途径
蠕虫病毒
01
02
蠕虫病毒是一种常见的计算机病毒，它通过计算机网络进行传播，能
蠕虫病毒通常隐藏在电子邮件附件、恶意网站、恶意软件中，一旦用
够在计算机之间自动复制，利用计算机系统中的漏洞进行攻击。
户打开这些附件或访问这些网站，蠕虫病毒就会在计算机系统中迅速
全套课件-计算机病毒及其防范技术_完整
受害PC数目 —— ——
——
超过140万台 超过20万台 超过6百万台 超过1百万台 超过8百万台 —— 超过6千万台
损失金额 (美元) —— ——
——
—— 9.5亿至12亿 90亿 26亿 60亿 88亿 近100亿
五、计算机病毒的分类
1、按病毒存在的媒体分类
• 网络病毒：通过计算机网络传播感染网络中的可 执行文件；
• 2007年：
• 流氓软件——反流氓软件技术对抗的阶段。
– Cnnic – 3721 – yahoo
病毒的发展趋势
• 病毒更新换代向多元化发展 • 依赖网络进行传播 • 攻击方式多样（邮件，网页，局域网等） • 利用系统漏洞成为病毒有力的传播方式 • 病毒与黑客技术相融合
四、病毒人生（法律）
二、病毒特征和结构
破坏性
传染性
隐蔽性
寄生性
触发（潜伏）性
/*引导功能模块*/ {将病毒程序寄生于宿主程序中； 加载计算机程序；
病毒程序随其宿主程序的运行进入系统；} {传染功能模块；} {破坏功能模块；}
main() {调用引导功能模块； A：do
{寻找传染对象； if(传染条件不满足)
goto A；} while(满足传染条件)； 调用传染功能模块；
• 7月29日， “外挂陷阱”（troj.Lineage.hp）。此病毒可以盗取多个网 络游戏的用户信息，如果用户通过登陆某个网站 ，下载安装所需外 挂后，便会发现外挂实际上是经过伪装的病毒，这个时候病毒便会自 动安装到用户电脑中。
• 9月28日，" 我的照片" (Trojan.PSW.MyPhoto)病毒。该病毒试图窃取 《热血江湖》 、《传奇》 、《天堂Ⅱ》 、《工商银行》 、《中国农 业银行》 等数十种网络游戏及网络银行的账号和密码。该病毒发作 时，会显示一张照片使用户对其放松警惕。
计算机病毒原理与防范-计算机病毒检测技术
校验和法
• 特点 • 方法 • 优缺点
行为监测法（实时监控法）
• 监测病毒的行为特征 • 病毒防火墙 • 优缺点
软件模拟法
• 变形病毒类型
– 第一类变形计算机病毒的特性：具备普通计算机病毒所具有的基本特性 – 第二类变形计算机病毒的特性：除了具备一维变形计算机病毒的特性外，
病毒分析法
• （1）确认被观察的磁盘引导区和程序中是 否含有计算机病毒。
• （2）确认计算机病毒的类型和种类，判定 其是否是一种新计算机病毒。
• （3）搞清楚计算机病毒体的大致结构，提 取特征识别用的字符串或特征字，用于增 添到计算机病毒代码库以供计算机病毒扫 描和识别程序用。
• （4）详细分析计算机病毒代码，为制定相 应的反计算机病毒措施制定方案。
感染实验法
• 检测未知引导型计算机病毒的感染实验法 • 检测未知文件型计算机病毒的感染实验法
算法扫描法
• 针对多形态的计算机病毒的算法部分进行 扫描
语义分析法
• 恶意代码的语义分析 • 语义反洗方法
虚拟机分析法
• 虚拟机的类型 • 虚拟执行 • 反计算机病毒的虚拟机运行流程 • 反虚拟机技拟技术又称为解密引擎、虚拟机技术、虚拟执行技术或软件仿真
技术 – 新型病毒检测工具
启发式代码扫描技术
• 启发式扫描通常应设立的标志 • 误报/漏报 • 如何处理虚警谎报 • 传统扫描技术与启发式代码分析扫描技术
的结合运用 • 其他扫描技术 • 启发式反毒技术的未来展望
4.4 计算机网络病毒的检测
• 计算机病毒入侵检测 • 智能引导技术 • 嵌入式杀毒技术 • 未知病毒查杀技术
4.5 计算机病毒检测的作用
《计算机病毒与防治》PPT课件
《计算机病毒与防治》PPT课件目录CONTENCT •计算机病毒概述•计算机病毒分类及原理•传播途径与感染方式•预防措施与策略部署•检测方法与技术手段•清除方法与工具介绍•总结回顾与未来展望01计算机病毒概述定义与特点定义计算机病毒是一种恶意软件，通过复制自身并在计算机网络中进行传播，从而破坏数据、干扰计算机操作，甚至危害网络安全。
特点具有隐蔽性、传染性、潜伏性、可触发性、破坏性等。
01020304早期病毒蠕虫病毒宏病毒恶意软件与勒索软件发展历程及现状利用宏语言编写的病毒，通过办公软件的宏功能进行传播。
90年代，随着互联网的发展，蠕虫病毒开始流行，通过网络漏洞进行传播。
20世纪80年代，计算机病毒开始出现，以恶作剧和炫耀技术为主。
近年来，恶意软件和勒索软件大量涌现，以窃取个人信息和勒索钱财为目的。
数据破坏系统崩溃网络传播经济损失危害程度与影响范围病毒可以删除、修改或加密用户数据，导致数据丢失或无法访问。
病毒会占用系统资源，导致系统性能下降、崩溃或无法启动。
病毒可以通过网络传播到其他计算机，造成大规模感染。
病毒会给个人和企业带来巨大的经济损失，包括数据恢复成本、系统修复成本和业务中断成本等。
02计算机病毒分类及原理010203寄生在可执行文件上，通过感染文件来传播。
修改文件内容，插入病毒代码，使文件执行时先执行病毒代码。
常见的文件型病毒有CIH、熊猫烧香等。
寄生在硬盘或软盘的引导区，通过感染引导区来传播。
修改引导区内容，插入病毒代码，使系统启动时先执行病毒代码。
常见的引导型病毒有大麻、小球等。
宏病毒寄生在Word、Excel等文档的宏中，通过文档传播。
脚本病毒寄生在网页脚本或邮件脚本中，通过网络传播。
利用宏或脚本语言的编程功能，实现病毒的自我复制和传播。
常见的宏病毒有TaiwanNo.1、Concept等，常见的脚本病毒有红色代码、爱虫等。
宏病毒和脚本病毒01020304网络蠕虫通过扫描网络漏洞，利用漏洞进行传播。
计算机病毒-8计算机病毒传播模型
2计算机病毒与生物病毒
• 2.1 计算机病毒与生物病毒的相似性 • 2.2 计算机病毒与生物病毒在传播特征上的
主要差异
2.1 计算机病毒与生物病毒的相似性
• 和生物病毒一样，计算机病毒是在正常的计算机程序中插入的破坏计算机正常功 能或毁坏数据的一组计算机指令或程序的一段代码，计算机病毒的独特复制功能 使得计算机病毒可以很快地蔓延，又常常难以根除。为了便于隐藏，它们的“个 体”比一般的正常程序都要小。它们能把自已附在特定文件上，当文件被复制或 从一个用户传送到另一用户时，计算机病毒也就随着这些文件蔓延开来。
8.1当前计算机病毒防治的主要手段及不足之处
• 解决病毒攻击的理想办法是对病毒进行预 防，即阻止病毒的入侵，但由于受工作环 境和具体技术的制约，预防的办法很难实 现，也就是说，当前对计算机病毒的防治 还仅仅是以检测、清除为主。
8.1病毒防治的主要手段
• （1）反病毒的软件采用单纯的特征值检测技术，将病毒从染病文件中消 除。这种方式的可靠性很高，但随着病毒技术的发展，特别是加密和变 形技术的运用，使得这种静态的扫描技术正在逐渐失去作用。
• （3）门限值问题 从前面的叙述中可以看出，与大多数的生物病毒传播模型一样，现有的一些网络病毒传 播模型，也都给出了它们自己模型的门限值。然而实际的网络病毒传播数据表明，大多 数的网络病毒并不具有这一传播特征，它们大都不具备唯一的极值，而是反复跳跃，呈 现出反复感染、重复传播的情况。比如CIH病毒在每月的26日，就会重复发作。2004年 4~5月间爆发的震荡波病毒，即使在初始爆发阶段，它的统计数据也呈现反复攀升的模 式。因此人们不仅要问计算机病毒模型是否具备门限值呢？
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计算机病毒被定义成程序的一部分，该程序附着
在某个程序上并能将自身链接到其他程序上。当
病毒所附着的程序被执行时，计算机病毒的代码
也跟着被执行。
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒 1.病毒的传播模型
如果病毒利用了计算机的一些典型特征或服务，那么
病毒的这种传播方式被称作专用计算机的传播方式。 如果病毒在传播时没有利用计算机的服务，那么此传 播方式被称为独立于计算机的传播方式。 PC中，引导型病毒就具有专用计算机的传播方式 感染C源文件的病毒就是具有独立计算机的传播方式
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒
多态型病毒的实现要比少态型病毒的实现复杂得多，
它们能改变自身的译码部分。例如，通过从准备好的
集合中任意选取译码程序。该方法也能通过在传播期 间随即产生程序指令来完成。例如，可以通过如下的 方法来实现：
改变译码程序的顺序；
处理器能够通过一个以上的指令（序984年为计算机病毒提出了一个
形式化的数学模型，这个模型使用图灵机。
实际上，Cohen的计算机病毒的形式化数学
模型与Neumann的自我复制细胞自动机是十
分相似的。
这个数学模型为解决计算机病毒问题奠定了
重要的理论基础。
8.1.1 RAM模型
随机访问计算机（Random Access
Machine，RAM）模型是一种带有累加器
的计算机模型，并且在该计算机中指令不
能修改自身。
RAM由一个只读输入带、一个只写输出带
以及一个程序和一台存储器所构成。
8.1.1 RAM模型
x1
x2
xn
输入带
程序(不能 够存储在 存储器中)
控制单元
r2 r3
r1
r0
存储器
y1 y2
输出带
图8. 1随机访问计算机（RAM ）
计算机病毒原理及理 论
第八章 计算机病毒理论模型
Virus
第八章 计算机病毒理论模型
本章学习导读 8.1 基于图灵机的病毒模型 8.2 基于递归函数的病毒模型 8.3 蠕虫传播模型 本章小结
本章学习导读
本章主要讲解计算机病毒的各种理论模型，这
些模型有利于进一步深入理解计算机病毒、
研究计算机病毒的各种机制。首先讲解图灵
等价于任何有限逻辑数学过程的终极强大
逻辑机器。
8.1.3 图灵机模型
a1 a2
ai
an B
B
有限控制器
图8.3 基本图灵机
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒
包含后台存储带的随机访问存储程序计算机(The Random Access Stored Program Machine with Attached Background Storage, RASPM_ABS) RASPM_ABS有一个输入带、一个输出带以及一个后台 存储带，它们都具有无限的长度。输入带只能被用来 读取信息，输出带只能被用来写信息，而后台存储带 既可以读又可以写。可以通过读/写头来访问这些带。 当读或写信息时，相应的头会向右移动一步。在后台 存储情况下，有可能发生读/写头的直接移动。
毒。
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒 （2）病毒检测方法
如果我们只涉及一些已知病毒的问题，那么就可能简
化病毒检测问题。在此情况下，可以将已知病毒用在 检测算法上。 我们从每个已知病毒提取一系列代码，当病毒进行传 播时，它们就会在每个被感染了的文件中显示出来。 我们将这一系列代码成为序列。病毒检测程序的任务 就是在程序中搜寻这些序列。
向译码程序中随机地放入哑命令（Dummy Command）。
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒 3.病毒检测
（1）病毒检测的一般问题
如果存在着某一能够解决病毒检测问题的算法，那么
就能通过建立图灵机来执行相应的算法。不幸的是，
即使在最简单的情况下，我们也不可能制造出这样的 图灵机。 定理：不可能制造出一个图灵机，利用该计算机，我 们能够判断RASPM_ABS中的可执行文件是否含有病
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒 2.少态型病毒和多态型病毒
当有两个程序被同样的病毒以指定传播方式感染，并
且病毒程序的代码顺序不同时，这种传播方式称为多 形态的。 当有两个程序被同样的病毒以指定传播方式感染，并 且病毒程序的代码顺相同但至少有一部分病毒代码被 使用不同的密钥加密时，这种传播方式称为少形态的。
xn
输入带
程序(能够 存储在存 储器中)
控制单元
r2 r3
r1
r0
存储器
y1 y2
输出带
图8.2随机访问存储程序计算机（RASPM ）
8.1.3 图灵机模型
图灵机（英语：Turing Machine，又称
确定型图灵机）是英国数学家阿兰·图灵
于1936年提出的一种抽象计算模型，其更
抽象的意义为一种数学逻辑机，可以看作
8.1.5 操作系统模型
操作系统被定义成如下的程序系统，该程序系统
能够处理分离的程序或数据文件，并能使指定的
程序代码运行。
RASPM_ABS和实际计算机系统间的相似性：它们
机的概念以及基于图灵机的5种病毒模型；
然后讲解基于递归函数的病毒模型；最后讲
解3种蠕虫传播模型及其仿真。
8.1 基于图灵机的病毒模型
8.1.1 RAM模型 8.1.2 RASPM模型 8.1.3 图灵机模型 8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒 8.1.5 操作系统模型
8.1 基于图灵机的病毒模型
8.1.2 RASPM模型
在RAM模型中，由于程序并不是存储在RAM
的存储器中，因此它不能自我修改，当然，
也不可能被计算机病毒感染。现在，来考虑
随机访问存储计算机模型（Random
Access Stored Program Machine ，
RASPM）。
8.1.2 RASPM模型
x1 x2
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒
x1 x2
后台存储器
xn
输入带
z1 z2
程序(能够 存储在存 储器中)
控制单元
r2 r3
y1 y2
r0 r1
存储器
图8. 4包含后台存储带的随机访问存储程序计算机 （RASPM_ABS）
输入带
8.1.4 RASPM_ABS模型和基于此的病毒 基于RASPM_ABS的病毒