Принцип работы антивируса кратко

Обновлено: 30.06.2024

Как работает антивирус: принцип работы антивирусных программ

Цифровая вакцина

Как работает антивирусная программа и почему она уже не только антивирусная.

В последние пару лет людям довелось лишний раз убедиться в своей явной уязвимости перед вирусами. Несмотря на все научно-технические достижения, полностью обезопасить себя от маленьких коварных врагов пока не удаётся. Единственным спасением остаются вакцины. Все эти утверждения справедливы и для цифрового мира. О принципах действия антивирусных программ — в нашей новой статье.

Что такое современный антивирус?

Антивирус в традиционном понимании — это программа для обнаружения, идентификации и устранения вирусов с компьютера или другого устройства.

Эволюция компьютерных вирусов происходила в том же направлении и с теми же темпами, что и развитие технологий обмена информацией. Большая часть вирусов написана под Microsoft Windows — самую популярную операционную систему в мире. Вслед за распространением интернета и мобильных устройств, киберпреступники ринулись в эти сферы и ожидаемо получили массу новых возможностей для атак, слежки и кражи личных данных пользователей. Но, как известно, на любое действие найдётся противодействие. Принцип работы антивирусных программ претерпел значительные изменения с момента их появления в конце 80-х годов. А борьба с вирусописателями вышла на новый уровень.

Строго говоря, классических вирусов, заражающих исполняемые файлы ОС и создающих свои копии в разных отделах диска, уже нет. Зато есть много других вредоносных программ (malware): трояны, черви, руткиты, эксплойты, шпионы, ботнеты, бэкдоры, рекламные приложения (один из самых распространенных видов) и другие.

На чём основано действие антивирусной программы?

Для эффективной защиты от различных типов вредоносного ПО, антивирус использует несколько методов их обнаружения.

Сигнатурный метод или реактивная защита. Базовый и проверенный временем механизм. В его основе лежит сигнатура — набор уникальных характеристик вируса или семейства однотипных вирусов. Сигнатуры создаются вирусными аналитиками на основе анализа уже известных вредоносных программ и формируются в постоянно обновляемую антивирусную базу. Антивирусное ПО автоматически загружает свежие базы и сравнивает содержимое локальных и внешних файлов с данными из сигнатур. Принцип работы антивируса с сигнатурами позволят точно определить тип угрозы и понять как с ней бороться. Недостаток сигнатурного метода в том, что он бессилен против неизвестных и модифицированных вирусов, а также не способен анализировать подозрительную активность приложений.

Эвристический анализ или проактивная защита. Используется для предупреждения потенциальных угроз и решения задач, с которыми сигнатурный метод не справляется. Возможностей много:

Из чего состоит антивирусное ПО?

Принцип работы современных антивирусов заключается в комплексном подходе к вопросам кибербезопасности. У всех компаний разный состав модулей антивирусного ПО. Вот несколько основных:

Сканер. Ищет вредоносное ПО в оперативной памяти, загрузочных записях при включении, на локальных и внешних дисках, а также в системных файлах ОС. Может выполняться по расписанию, по запросу пользователя или при обращении к данным. Что делает антивирус, если находит угрозу в каком-то файле? Предоставляет пользователю несколько вариантов на выбор:

попытаться вылечить, удалив вредоносный код;

поместить в карантин, чтобы вылечить позже или удалить;

удалить, если вылечить не удалось;

получить отчёт, но больше ничего не делать;

Монитор. Отслеживает все манипуляции с файлами в режиме реального времени. Находит и обезвреживает вредоносное ПО до того, как оно успевает инфицировать систему.

Проактивная защита или HIPS. Анализирует в реальном времени поведение всех запущенных программ и файлов в системе. Выявляет нежелательную активность и вредоносные программы, включая эксплойты.

Файервол. Контролирует входящий трафик для защиты устройства от несанкционированного вторжения из локальной сети или интернета. Фильтрует подозрительный исходящий трафик. Этот модуль может выпускаться как отдельное ПО. Помните, что автоматический режим работы файервола не является оптимальным, поэтому лучше настраивать правила для программ и серверов.

Интернет. Мониторит весь веб-трафик пользователя, блокирует опасные и фишинговые страницы. Фильтрует спам, а также проверяет вложения и ссылки в электронной почте на наличие вредоносных программ и фишинга. Использует отдельный зашифрованный браузер с защитой от клавиатурных шпионов для безопасных онлайн-платежей. Позволяет настроить ограничения доступа к нежелательным категориям сайтов.

Принцип действия современной антивирусной программы подразумевает использование машинного обучения. Алгоритмы обнаружения вредоносного ПО быстро совершенствуются. С каждым годом появляется всё больше дополнительных инструментов кибербезопасности, которые оставляют всё меньше лазеек злоумышленникам.

Антивирусные программы различных производителей включают в себя разное число компонентов, и даже более того, одна и та же компания может выпускать несколько версий антивируса, включающих определенный набор модулей и ориентированных на различные сегменты рынка. Например, некоторые антивирусы располагают компонентом родительского контроля, позволяющего ограничивать доступ несовершеннолетних пользователей компьютера к сайтам определенных категорий или регулировать время их работы в системе, а некоторые — нет.

Принцип работы антивируса

Так или иначе, обычно современные антивирусные приложения обладают следующим набором функциональных модулей:

Сигнатурное детектирование

Современные антивирусные программы используют несколько методик обнаружения вредоносных программ в различных их сочетаниях. Основная из них — это сигнатурное детектирование угроз.

Сигнатуры собираются в блок данных, называемый вирусными базами. Вирусные базы антивирусных программ периодически обновляются, чтобы добавить в них сигнатуры новых угроз, исследованных за истекшее с момента последнего обновления время.

Антивирусная программа исследует хранящиеся на дисках (или загружаемые из интернета) файлы и сравнивает результаты исследования с сигнатурами, записанными в антивирусной базе. В случае совпадения такой файл считается вредоносным. Данная методика сама по себе имеет значительный недостаток: злоумышленнику достаточно изменить структуру файла на несколько байтов, и его сигнатура изменится. До тех пор пока новый образец вредоноса не попадет в вирусную лабораторию и его сигнатура не будет добавлена в базы, антивирус не сможет распознать и ликвидировать данную угрозу.

Поведенческий анализ

Помимо сигнатурного детектирования, большинство современных антивирусных программ используют те или иные механизмы поведенческого анализа. Поведенческий анализ можно отнести к разновидности вероятностного анализа — как это и следует из названия данного метода, антивирусная программа следит за поведением приложений и, если оно кажется ей подозрительным, блокирует работу потенциально опасной программы.

Один из безопасных методов исследовать поведение приложения — запустить его в так называемой песочнице (sandbox) — защищенном изолированном виртуальном контейнере, из которого приложение не может получить доступ к компонентам ОС и файловой системе. Если поведение программы вызывает у антивируса подозрения, например она выполняет инжект, модифицирует загрузочную запись или изменяет структуру исполняемого файла, она может быть признана потенциально опасной или вредоносной.

Эвристический анализ

Эвристический анализ — разновидность вероятностного анализа вредоносных программ, основанная на логических алгоритмах, позволяющих выявить и обезвредить потенциально опасное приложение. Эвристический анализ приходит пользователям на помощь в тех случаях, когда угрозу не удается обнаружить с помощью сигнатурного детектирования.

Другой метод эвристического анализа — эмуляция исполнения программы. Антивирус загружает подозрительное приложение в собственную буферную память, выполняет разбор кода на инструкции и выполняет их по очереди, проверяя результат.

Проактивная защита (HIPS)

Методики противодействия антивирусам

К сожалению, борьба вирусописателей и производителей антивирусных программ носит перманентный характер: первые непрерывно изобретают всё новые и новые способы обхода антивирусной защиты, вторые — стараются совершенствовать алгоритмы поиска и обнаружения вредоносного ПО. Давай перечислим основные методики, которыми пользуются вирмейкеры.

Переупаковка

Обфускация

Обфускация приложений затрудняет реверс-инжиниринг, то есть декомпиляцию вредоносной программы и изучение ее функциональных возможностей на уровне кода, однако одновременно с этим усложняет вирусописателям отладку приложения, а в некоторых случаях — увеличивает его размер и снижает быстродействие.

Антиотладка

Заключение

Алгоритмы детектирования вредоносного ПО, так же как и методы борьбы с антивирусами, совершенствуются с каждым днем. Однако уникальные алгоритмы обхода антивирусной защиты появляются крайне редко — как правило, вирмейкеры используют стандартные и давно проверенные на практике методики. Разработчики защитных программ, хорошо знающие все эти методики, часто оказываются на полшага впереди вирусописателей. Именно поэтому антивирусная защита все еще остается довольно эффективным методом борьбы с вредоносными и потенциально опасными программами — особенно для неопытных пользователей.

Мало кто задумывается о принципе работы антивирусного ПО. Зачастую его устанавливают, периодически обновляют, но на этом забота о программе заканчивается. Сам антивирус представляет собой средство борьбы с вирусами, троянами, программами-шпионами, червями, бекдорами и прочим мусором, который мы в огромных количествах черпаем из интернета.

Львиная доля подобных программ нацелена на ОС Windows. Во-первых, эта операционная система самая распространенная в мире. Во-вторых, уязвима к атакам и попыткам взлома из-за своей популярности. В-третьих, аудитория, использующая ОСь, не блещет особыми знаниями компьютерной грамотности. Для Linux и MacOS также есть шпионский софт, но он бесполезный от слова совсем.

Принцип работы антивирусов

Если разобраться, то любой продукт, будь то Касперский, Аваст, Нод 32 и не только, работает по тому же принципу, что и вирус:

Как антивирус защищает владельца

Если не вдаваться в подробности работы ПО, которые многим покажутся непонятными, хочется выделить 3 основных принципа действий антивирусов по отношению к шпионским программам:

диагностика;
профилактика;
лечение.

В первом случае софт проверяет все места на HDD, ОЗУ и съемных носителях. Приоритет отдается тем участкам, которые чаще всего поражаются троянами (загрузочные сектора, исполняемые библиотеки, драйверы и т.д.). Если антивирус что-то находит – он автоматически оповещает пользователя.

Лечение может быть двух типов:

попытка вылечить файл;
помещение в карантин;
удаление.

В первом случае ПО будет всячески пытаться восстановить работоспособность одного или нескольких файлов. Если ничего не получится – зараженные объекты удалятся с ПК навсегда. Целостность системы при этом может пострадать и ее придется восстанавливать.

На карантин файлы помещаются в том случае, если они ценны для вас, или содержат важные данные. В дальнейшем вы можете попытаться вылечить объект самостоятельно, или с помощью специалиста.

Профилактика – систематическое сканирование антивирусом в фоновом режиме. Вы можете и не подозревать о его работе (если ПК мощный и ресурсов достаточно). В этом режиме антивирус проверяет все открываемые программы, папки, файлы и не только. Если он обнаружит вирус или что-то подозрительное, сразу сообщит владельцу.

Методы обнаружения

На сегодняшний день различают 3 ключевых способа поиска различных червей и всего прочего мракобесия, которое портит ОС:

сигнатурный метод;
эвристический метод;
брандмауэр (фаервол).

Сигнатуры

Принцип сигнатур следующий: антивирусная лаборатория выявляет новый вирус с последующим анализированием, выявляя сигнатуру – особый цифровой признак вредителя (вроде отпечатка пальца). Сигнатуры вносят в базу, которую скачивает пользователь при обновлении.

Достоинства в том, что метод надежный и используется очень давно. К тому же относительно быстрый.

Из недостатков хочется отметить огромное количество подобных троянов, которые имеют схожие сигнатуры. Из-за этого приходится разрабатывать шаблон, который вносится с базу, а затем на его основе разыскивается нежелательное ПО. При этом иногда возникают ложные срабатывания антивирусов, что периодически раздражает.

Эвристика

Достоинства в перспективности направления такого метода и способность реагировать на те угрозы, которых нет в базе сигнатур.

Брандмауэр

Фаерволы защищают сеть, т.е. локальные и глобальные подключения. Данный модуль зачастую является самостоятельным и продается в виде отдельной программы, либо уже встроен в систему (брандмауэр Windows тому пример). ПО контролирует входящий и исходящий трафик, ограничивая возможность соединяться с определенными ресурсами (белые и черные списки).

". В наше время, когда бурно развиваются телекоммуникации (в частности Интернет), вирусы появляются как грибы после дождя и очень легко распространяются. Чего только стоят нашумевшие вирусные эпидемии LoveLetter, Klez. Число вирусов на сегодняшний день о

В наше время, когда бурно развиваются телекоммуникации (в частности Интернет), вирусы появляются как грибы после дождя и очень легко распространяются. Чего только стоят нашумевшие вирусные эпидемии LoveLetter , Klez . Число вирусов на сегодняшний день очень велико. Они могут заразить любой компьютер, уничтожив при этом ценную информацию. Именно поэтому пользователь должен иметь представление о том, как работает антивирусная программа, как она "ищет", "лечит" зараженные вирусом данные, какие методы антивирусной защиты существуют и насколько они эффективны. На сегодняшний день по алгоритмам работы можно выделить 5 основных групп антивирусных программ.

Тернии классификации

Антивирусные сканеры
Пионеры борьбы с компьютерными вирусами. Появились они практически одновременно с первыми вирусами. В основе работы таких программ стоит простой принцип — поиск в файлах, оперативной памяти, загрузочных секторах знакомых участков вирусного кода (так называемых сигнатур ). Под сигнатурой понимают такую запись о вирусе, которая позволяет однозначно идентифицировать сам вирус, его присутствие в файле, памяти. Чаще всего сигнатурой является именно участок вирусного кода, а иногда и его контрольная сумма (или дайджест).
Антивирусный сканер просматривает сначала оперативную память компьютера, ища вирус там. Существуют так называемые stealth-вирусы, которые перехватывают системные функции и в результате могут контролировать поток данных от периферийного устройства к пользователю. А значит, они, перехватив управление, могут заразить любой открываемый файл в системе. Вирус первым узнает об обращении к периферийному устройству.
Представьте, что у вас в памяти присутствует stealh-вирус, а вы начали антивирусное сканирование без проверки оперативной памяти. Тогда зараженными могут оказаться все файлы. Именно поэтому сначала нужно провести поиск вирусов в оперативной памяти и при обнаружении stealth-вируса удалить его из памяти и потом искать тело в файле. Хочется вас успокоить: в наши дни stealth-вирусы надежно обнаруживаются в памяти и не представляют серьезной угрозы (если, конечно, регулярно проводить антивирусные проверки).
Человеческая мысль не стоит на месте. Вирусы также развиваются. Головной болью разработчиков антивирусного ПО стали "копии" известных вирусов. Дело в том, что существует огромное количество вирусных программ, алгоритм работы которых повторяет алгоритм работы других вредоносных программы. Поскольку код изменился, изменилась и сигнатура.
Каждую неделю появляется огромное количество вирусов. И разработчики просто не успевают внести в базу все сигнатуры. К тому же есть еще и малораспространенные вирусы, которые не попадают в базу. Мало того, существуют еще и полиморфные вирусные программы. Такой вирус изменяется от заражения к заражению. Просто, если в теле вирусной программы раскидать случайным образом ничего не делающие команды (для тех, кто знаком с программированием — NOP; MOV AX,AX;), то алгоритм работы не изменится, а вот тело и сигнатура претерпят значительные изменения.
Еще одной проблемой для борцов с вирусами стали программы, создаваемые вирус-генераторами (имея под рукой такой генератор, можно создать очередную "пакость" буквально за 5 минут). Во всех вышеперечисленных случаях помогает оригинальный алгоритм обнаружения неизвестных вирусов — эвристический анализатор . С его помощью антивирус способен находить аналоги известных вирусов, сообщая об этом пользователю. Принцип работы эвристического анализатора примерно такой. Любые данные он представляет в виде машинных кодов: в компьютере одна и та же информация может быть представлена в виде данных и в виде программы. Анализатор просматривает код, и если программа выполняет некоторые подозрительные (странные) действия, то ей добавляется условный балл. При превышении какого-то количества баллов эвристик делает вывод, что программа содержит вирус. Конечно, вероятность как ложного срабатывания, так и пропуска велика. Однако если правильно использовать данные эвристика, то можно прийти к правильному выводу. Если антивирус указывает, что заражен единичный файл, то это, скорее всего, имело место ложное срабатывание. Если же такое повторяется не один раз, то можно говорить о вирусном заражении вашей системы с большой долей уверенности.

Антивирусные мониторы
Антивирусные мониторы по своей сути — это лишь некая разновидность сканеров. Но! Антивирусный монитор постоянно присутствует в оперативной памяти компьютера и в фоновом режиме проверяет все открываемые и загружаемые файлы. Почти каждый современный антивирус имеет в своем составе такой монитор.

Ревизоры изменений
Ревизоры — это антивирусные программы, которые следят за изменениями файлов. Ревизоры сохраняют в своих базах данных контрольные суммы файлов. И потом просто сравнивают сохраненные значения с текущими (ведь вирусы изменяют файлы). Результаты работы сообщаются пользователю, поскольку пользователь также может изменять файлы.
У ревизоров есть свои недостатки. Во-первых, крайне важно, чтобы ревизор первые несколько раз запускался на "чистой" машине. Во-вторых, ревизоры не способны поймать вирус в момент его появления в системе, а находят его уже после распространения. В-третьих, они не могут найти вирус в новых файлах (полученных по e-mail, скачанных с BBS, Internet и прочее), поскольку в базах данных информация по таким файлам отсутствует. Именно этим недостатком пользуются некоторые вирусы, заражая только новые файлы.

Иммунизаторы
Обычно иммунизаторы записываются в файл (совсем как вирус) и при запуске файла проверяют его на изменения. Современные вредоносные программы научились прятаться от такого типа иммунизаторов.
Второй тип иммунизаторов защищает систему от поражения каким-то определенным вирусом. Для этого файлы модифицируются таким образом, чтобы вирус принимал их за уже зараженные. Конечно, нельзя иммунизировать файлы от всех известных вирусов. Из-за этого недостатка данный тип антивирусов не получил широкого распространения и практически не используется.

Поведенческие блокираторы
Такой антивирус постоянно находится в оперативной памяти и перехватывает все происходящие в системе события. В случае обнаружения "подозрительных" действий в системе (то есть тех, которые может производить вирусная программа), блокирует их или спрашивает у пользователя разрешение на их выполнение. Блокиратор не ищет вирус, а просто предотвращает его действия.
В принципе, блокиратор может остановить распространение любого вируса. Но вирусоподобные действия могут производить операционная система и различные программы. Поведенческий блокиратор не в состоянии самостоятельно определить, кто именно выполняет подозрительные действия — вирус, ОС, программа — и вынужден спрашивать у пользователя подтверждение. Именно в этом главный недостаток поведенческого блокиратора — чрезмерная навязчивость.

Сила совмещения
Мы с вами рассмотрели все типы антивирусов, существующих на сегодняшний день. У каждого типа есть свои достоинства и недостатки. В современных антивирусных пакетах сочетаются практически все пять вышеперечисленных типов, так как только их совместное использование позволяет выйти из войны с вирусами победителем.

Читайте также: