Программирование -> Delphi / Pascal -> Вирусы: обнаружение заражения

Наверное, уже все слышали о таком объекте, как компьютерный вирус. Что же представляет эта субстанция и от куда пошло это название? Термин "вирус" пришел к нам из биологии и медицины. Биологический вирус – это неполноценный организм, состоящий из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, т.е. генетического кода) и защитной белковой оболочки, позволяющей существовать вирусу в закапсулированном состоянии. Биологический вирус оживает лишь тогда, когда попадает в клетку живого организма и встраивает свой генетический код в исходный. Компьютерный вирус действует теме же методами. И так.

Компьютерный вирус – это кусок кода (не программа, а всего лишь код), который способен встраиваться в код какой-либо программы, там самым оживая и заражая другие программы. Как и в случае биологического вируса, когда больной человек опасен здоровому, зараженная программа опасна для других программ, т.к. с ее помощью вирус может заражать. При этом в большинстве случаев зараженная программа вполне работоспособна, а не редко ее и не возможно отличить от "здоровой".

Чем раньше министерство здравоохранения обнаружит вирусную эпидемию, тем мягче будут последствия и тем быстрее можно будет локализовать очаг заражения и избавиться от заразы. Точно тоже происходит и в мире программ. Чем раньше будет выявлено заражение, тем меньшее число программ окажутся "больными" и тем проще будет вылечить компьютер. О своей болезни первым узнает сам больной и только он может первым выявить начало эпидемии. Так почему бы самим программам не сообщать нам о своем заражении? Ведь присутствие вируса в системе начинает ощущаться тогда, когда уже половина всех программ заражены, а до этого все списывается на мелкие глюки.

Как же программа поймет, что она "больна"? Вернемся к биологии: биологический вирус встраивает свой генетический код в код жертвы, тем самым меняя его структуру. Компьютерный вирус поступает также. А изменения могут возникнуть следующие: код станет длиннее или короче исходного; код не изменит своего размера, но изменится сам.

Программа должна сама после запуска произвести проверку своего кода на наличие повреждения (заражения) и в случае обнаружения изменений выдать предупреждающее сообщение. Если так будут поступать все программы, то попавший в систему вирус будет сразу же обнаружен, после чего пользователь компьютера, воспользовавшись антивирусными программами, избавится от него. Пришли к следующему: программа лишь обнаруживает свое заражение, даже не пытаясь самолечиться; но этого достаточно для своевременного выявления заразы.

Как же программа сможет понять, что ее код изменился? Конечно можно хранить вторую копию кода программы в файле с другим именем и сравнивать после запуска, но это не экономично и не эффективно. На самом деле достаточно хранить всего лишь размер программы и контрольную сумму (число, равное сумме всех байт кода программы). Эти данные могут находиться в отдельном файле и распространяться вместе с самой программой. Важно, что бы генерация этого файла проходила только для "здоровой" программы, предварительно проверенных антивирусом.

Может возникнуть вопрос, а что если появятся новые вирусы, способные изменять не только код самой программы, но и данные контрольного файла? Да, это возможно. Но можно действовать не по одному шаблону. Например, в каждом конкретном случае использовать разные функции подсчета контрольной суммы, что не позволит вирусу корректно подстроить значения под себя. В итоге этот метод даст возможность обнаружить как минимум 99% вирусов.

Основная цель, которую я перед собой поставил: добиться максимальной простоты изменения текста программы для добавления контроля заражения. В итоге все свелось к одному модулю, экспортирующему всего одну функцию. Сразу приведу текст этого модуля:

unit Antivirus;

{*******************************************************************************
*         Модуль антивирусной защиты программы: ОБНАРУЖЕНИЕ ЗАРАЖЕНИЯ          *
*                       © Акатов Алексей, 2004 год.                            *
*                        http://aka-alex.narod.ru                              *
*******************************************************************************}

interface

uses Windows, SysUtils;

function Detection: Boolean;

implementation

const Infection = 'Программа заражена вирусом или была повреждена.'#10#13 +
                  'Проведите полную проверку компьютера антивирусной программой!';
      Absence = 'Ошибка обращения к контрольному файлу.'#10#13 +
                'Создан новый контрольный файл.'#10#13 +
                'Возможно наличие вируса в системе!';
      Caption = 'Антивирус';
      ControlExt = '.cts';

var Detect: Boolean;

function Detection: Boolean;
// Результат проверки:
begin
  Result := Detect;
end; {func Detection}

procedure Scanner;
// Проверка заражения:
var ControlName: string;
    ProgramName: string;
    FW: file of LongWord;
    Buf: array[1..1024] of Byte;
    H, I, S: Integer;
    OldSize, OldSum: LongWord;
    Size, Sum: LongWord;
begin
  Detect := True;
  ProgramName := ParamStr (0);
  ControlName := ChangeFileExt (ProgramName, ControlExt);
  // Подсчет контрольной суммы и размера программы:
  H := FileOpen (ProgramName, fmOpenRead or fmShareDenyWrite);
  Size := GetFileSize (H, nil);
  Sum := 0;
  for I := 1 to 1024 do
    Buf[I] := 0;
  repeat
    S := FileRead (H, Buf, 1024);
    for I := 1 to S do
      Inc (Sum, Buf[I]);
  until S < 1024;
  FileClose (H);
  // Считывание старых значений:
  AssignFile (FW, ControlName);
  {$I-}
  Reset (FW);
  Read (FW, OldSize, OldSum);
  CloseFile (FW);
  {$I+}
  // Проверка результата:
  if IOResult <> 0 then
  begin
    Rewrite (FW);
    Write (FW, Size, Sum);
    CloseFile (FW);
    MessageBox (0, Absence, Caption, MB_ICONWARNING + MB_OK);
  end else
    if (Size <> OldSize) or (Sum <> OldSum)
      then MessageBox (0, Infection, Caption, MB_ICONWARNING + MB_OK)
      else Detect := False;
end; {proc Scanner}

initialization
  Scanner;

end.

1. завершить работу над программой;
2. добавить к проекту модуль Antivirus, скопировав его от сюда;
3. прописать модуль Antivirus в разделе uses модуля, описывающего главную форму программы;
4. откомпилировать программу (Ctrl + F9), но не запускать;
5. проверить получившийся exe-файл антивирусом;
6. если он "здоров", запустить его, в итоге, с выдачей соответствующего сообщения, будет создан контрольный файл: "<имя_программы>.cts";
7. можно распространять программу вместе с контрольным файлом.

Модуль работает по следующему принципу. После получения управления проверяется наличие контрольного файла. Если он отсутствует, то создается новый, куда записываются размер программы и контрольная сумма. Если контрольный файл есть, то из него считываются данные, записанные при его создании и сравниваются с данными, полученными при текущей генерации. Если старые значения отличаются от новых, то выдается предупреждающее сообщение о возможном заражении.

Для того, что бы из программы можно было бы узнать результаты проверки в модуль включена функция Detection, которая вернет истину, если было обнаружено заражение и ложь в противном случае. С ее помощью можно добавить, к примеру, преждевременное завершение программы в случае заражения, записав в обработчик события FormCreate главной формы такую строку:

  if Detection then Application.Terminate;

Важно подключать модуль Antivirus только когда разработка программы уже завершена и производится последняя компиляция, т.к. при новой компиляции контрольная суммы окажется уже другой. Если все же необходимо перекомпилировать проект, то надо просто удалить контрольный файл и после очередной компиляции создать его снова (что произойдет автоматически).

Как известно, большинство программ запускается не напрямую, а через ярлыки. В таком случае подобную антивирусную защиту можно было бы реализовать и на этом уровне. Достаточно было бы в ярлыке хранить информацию о размере файла и контрольную сумму. А затем, если ярлык ссылается на программу (т.е. на exe-файл, т.к. для других типов файлов это не нужно), то автоматически проверять эти значения и в случае несовпадения выдавать предупреждающее сообщение, к тому же не производя запуск подозрительной программы. Такой контроль был бы очень эффективен и любой вирус сразу же был бы обнаружен даже без антивирусных программ.

Но это все только идеи, а статью уже пора и заканчивать. Спасибо за внимание!

Автор: Акатов Алексей
Источник: www.aka-alex.narod.ru