В процессе исследовательской работы по информатике "Компьютерные вирусы, их классификация и средства борьбы с ними" учеником 11 класса была поставлена и реализована цель, создать мультимедийное пособие в виде презентации «Power Point», которое будет исполнять роль сопутствующего и демонстрирующего некоторые моменты исследовательской работы материала. 

Подробнее о проекте:

В процессе написания исследовательской работы по информатике "Компьютерные вирусы, их классификация и средства борьбы с ними" учащийся 11 класса выясняет, что такое "компьютерный вирус", описывает механизм работы и распространения компьютерных вирусов, приводит их классификацию с развернутыми характеристиками.

В учебном исследовательском проекте по информатике "Компьютерные вирусы, их классификация и средства борьбы с ними" автор представил справочный материал о признаках заражения компьютера вирусами, а также рассмотрел понятие "антивирусная программа", описал методы защиты ПК от вирусов и основные средства борьбы с нмим.

Оглавление

Введение

1. Определение «компьютерный вирус»; описание механизма работы и распространения.
2. Основные разновидности компьютерных вирусов.
3. Классификация компьютерных вирусов.
4. Признаки заражения компьютерными вирусами.
5. Что такое антивирусная программа; методы защиты от вирусов.
6. Основные виды антивирусных программ.
7. Классификация антивирусных программ.
8. Основные средства борьбы с компьютерными вирусами.

Заключение
Заключение
Список литературы
Примечания

Данный исследовательский проект по информатике на тему "Компьютерные вирусы, их классификация и средства борьбы с ними" является информационным. Содержание работы включает в себя перечисление и характеристику основных разновидностей компьютерных вирусов, их классификацию, а также выявление основных методов борьбы с ними, которые будут полезны всем учащимся, активно использующим как персональные компьютеры, так и различные мобильные устройства.

Форма информационной работы представлена в виде текстового документа Microsoft Word, а также презентации Microsoft Power Point, выступающей сопутствующим материалом к тексту основной работы.

Темой исследовательской работы стали вопросы, имеющие отношение к изучению основных разновидностей компьютерных вирусов.

Работа отвечает цели и задачам образования учащихся в рамках Федерального образовательного стандарта. Данный проект будет крайне полезен в рамках учебного плана, поскольку его содержание напрямую связано с приказом Министерства просвещения Российской Федерации и Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 08.09.2021 №634/925: «Об утверждении стандарта оснащения государственных и муниципальных общеобразовательных организаций, осуществляющих образовательную деятельность в субъектах Российской Федерации, на территории которых проводится эксперимент по внедрению цифровой образовательной среды, компьютерным, мультимедийным, презентационным оборудованием и программным обеспечением».

Вопросы, ставшие основой работы, должны побуждать учащихся к грамотному изучению тех или иных источников, например скачиваемых и устанавливаемых на компьютер или другие устройства программ или Интернет ресурсов, которые могут подвергать устройства вредоносному воздействию компьютерных вирусов. Также некоторые из данных вопросов должны помочь учащимся научиться самостоятельно устранять вредоносные программы и избавляться от их воздействия.

При оформлении данной работы учтены все этапы проектной деятельности.

При выборе темы и содержания проекта ведущим ее элементом является актуальность.

При создании данной работы актуальность заключается в том, что человечество уже не представляет своей жизни без персональных компьютеров (далее – ПК). ПК нужны не только для работы, но и для развлечений. ПК стал независимым помощником человека. Но столь глубокое проникновение в наши жизни такого необходимого устройства имеет и множество отрицательных сторон. Одна из них – компьютерные вирусы, о методах борьбы с которыми люди порой не имеют представления.

Изучение вопросов, связанных с данной темой, позволит иметь полное представление о том, что такое компьютерные вирусы, какие их основные разновидности бывают, и то, какие же методы борьбы с ними существуют. Вследствие этого, в определенной степени, решается проблема неинформированности огромного количества пользователей по вопросам личной виртуальной безопасности, ведь немало людей совершают привычные для них действия в сети, даже не осознавая всей опасности некоторых из них (действий).

Цель проекта: создать мультимедийное пособие в виде презентации «Power Point», которое будет исполнять роль сопутствующего и демонстрирующего некоторые моменты исследовательской работы материала. 

Задачи:

1. Найти и изучить литературные источники, которые станут основой проекта.
2. Подобрать необходимые иллюстрационные материалы для презентации (параллельно этапу изучения литературных источников).
3. Выделить наиболее распространенные и известные компьютерные вирусы.
4. Провести анализ разновидностей и назначений вирусов для составления их классификации.
5. Проанализировать программы, предназначенные для устранения вирусов.
6. Составить классификацию антивирусных программ по их направленности и предназначению.
7. Выделить основные средства борьбы с вирусами, включая антивирусные программы.
8. Подготовить презентацию проекта.

Подготовительный:
Сообщение куратору о цели, задумках, предположительном оформлении работы. Поиск и изучение необходимых для работы литературных и Интернет источников. Первоначальная проработка оформления презентации для проекта.

Компьютерный вирус - это специально написанная, небольшая по размерам программа, которая может приписывать себя к другим программам (заражать их), создавать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и т.д., а также выполнять различные нежелательные действия на компьютере. Основная цель вируса ­– его распространение.

Вирусы распространяются, копируя своё тело и обеспечивая его последующее исполнение.       

Первичное заражение происходит в процессе наступления инфицированных программ из памяти одного устройства в память другого. Заражение программы, как правило, выполняется так, чтобы вирус получил управление раньше самой программы. Для этого он либо располагается в начале программы, либо встраивается в ее тело таким образом, что первым действием уже зараженной программы будет безусловный переход на компьютерный вирус.

В свою очередь текст вируса заканчивается аналогичной командой безусловного перехода уже на команду вирусоносителя. Получив управление, вирус выбирает следующий файл, заражает его, в процессе может выполнять какие-либо вредоносные действия, после чего отдает управление вирусоносителю.

Возможные средства перемещения зараженных программ это носители информации (оптические диски, флэш-память и т.п.) и каналы компьютерных сетей.

Цикл жизни вируса обычно включает следующие периоды: внедрение, инкубационный период, период саморазмножения, и проявления. В течение инкубационного периода вирус пассивен, что значительно усложняет его поиск и нейтрализацию. На этапе проявления вирус выполняет свойственные ему функции, например внос правок в пользовательскую информацию.

Сама же структура компьютерного вируса достаточно проста. Вирус состоит из головы и, в некоторых случаях, хвоста. Под головой вируса понимается его часть, получающая доступ к программе первой. Хвост – это часть вируса, расположенная в тексте зараженной программы отдельно от головы. Вирусы, состоящие из одной головы, называются несегментированными и являются наиболее распространенной разновидностью компьютерных вирусов, тогда как вирусы, содержащие голову и хвост, называются сегментированными.

Файловые вирусы - вирусы поражающие исполняемые файлы, написанные в различных форматах. Соответственно, в зависимости от формата, в котором написана программа, это будут EXE или COM вирусы.

Загрузочные вирусы - вирусы поражающие загрузочные сектора (Boot сектора) дисков или сектор, содержащий системный загрузчик (Master Boot Record) жесткого диска.

Файлово-загрузочные вирусы – заражают одновременно файлы и загрузочные сектора диска.

Сетевые вирусы - вирусы, использующие для размножения сетевые средства, сетевые протоколы, управляющие команды компьютерных сетей и электронной почты.

«Flash» вирусы - вирусы, поражающие микросхемы FLASH памяти [1] (см. примечания) BIOS.

Резидентные вирусы - вирусы, которые при инфицировании компьютера оставляют свою резидентную часть в памяти. Они могут перехватывать прерывания операционной системы (далее ОС), а также обращения к инфицированным файлам со стороны программ и операционной системы. Эти вирусы могут оставаться активными вплоть до выключения или перезагрузки компьютера.

Нерезидентные вирусы - вирусы, не оставляющие своих резидентных частей в оперативной памяти компьютера. Некоторые вирусы оставляют в памяти некоторые свои фрагменты не способные к дальнейшему размножению, такие вирусы считаются нерезидентными. Активизируется в определенные моменты, например, при обработке документов текстовым редактором.

Безвредные вирусы - это вирусы никак не влияющие на работу компьютера за исключением, вероятно, уменьшения свободного места на диске и объема оперативной памяти.

Неопасные вирусы - вирусы, которые проявляют себя в выводе различных графических, звуковых эффектов и прочих безвредных действий.

Опасные вирусы – это вирусы, которые могут привести к различным сбоям в работе компьютеров, а также их систем и сетей.

Очень опасные вирусы - это вирусы, приводящие к потере, уничтожению информации, потере работоспособности программ и системы в целом.

Вирусы-спутники – эти вирусы поражают EXE-файлы путем создания COM-файла двойника, и поэтому при запуске программы запустится сначала COM-файл с вирусом, а после выполнения своей работы вирус запустит EXE-файл. При таком способе заражения «инфицированная» программа не изменяется.

Вирусы-черви - вирусы, которые распространяются в компьютерных сетях. Они проникают в память компьютера из компьютерной сети, вычисляют адреса других компьютеров и пересылают на эти адреса свои копии. Иногда они оставляют временные файлы на компьютере, но некоторые могут и не затрагивать ресурсы компьютера, за исключением оперативной памяти и, разумеется, процессора.

Паразитические вирусы - все вирусы, которые модифицируют содержимое файлов или секторов на диске. К этой категории относятся все вирусы, не являющиеся вирусами-спутниками и вирусами червями.

Вирусы-невидимки - представляют собой довольно совершенные программы, которые перехватывают обращения DOS [2] к пораженным файлам или секторам дисков и подставляют вместо себя незараженные участки информации. Кроме того, такие вирусы при обращении к файлам используют достаточно оригинальные алгоритмы, позволяющие «обманывать» резидентные антивирусные мониторы.

Полиморфные вирусы («вирусы-призраки») - достаточно трудно обнаруживаемые вирусы, не содержащие ни одного постоянного участка кода. В большинстве случаев два образца одного и того же полиморфного вируса не будут иметь ни одного совпадения. Это достигается шифрованием основного тела вируса и доработками программы-расшифровщика.

Макро-вирусы - вирусы этого семейства используют возможности макроязыков, встроенных в системы обработки данных (текстовые редакторы, электронные таблицы и т.д.). В настоящее время наиболее распространены макро-вирусы, заражающие текстовые документы редактора Microsoft Word.

Студенческие вирусы – представляют собой самые простые и легко обнаруживаемые вирусы.   

Троянские программы (квазивирусы) - программы, которые не способны к самораспространению, но очень опасны, так как, маскируясь под полезную программу, разрушают загрузочный сектор и файловую систему дисков.

Бэкдор (тайный вход) – дефект алгоритма, который намеренно встраивается разработчиком и позволяет получить несанкционированный доступ к данным или удалённому управлению операционной системой и компьютером в целом.

Кейлогеры (Keylogger – от англ. key – клавиша и logger – регистрирующее устройство) - программное обеспечение или аппаратное устройство, регистрирующее различные действия пользователя, например: нажатия клавиш на клавиатуре компьютера, на мыши и т. д.

Шпионское программное обеспечение («программы-шпионы») - программа, которая скрытным образом устанавливается на компьютер, с целью сбора информации о компьютере, копировании информации из памяти устройства, копировании данных пользователя, аудио/видеозаписи пользователя или пользовательской активности.

Ботнет - компьютерная сеть, состоящая из некоторого количества устройств с запущенными на них ботами (независимая программа). Чаще всего бот в составе сети скрытно устанавливается на устройство жертвы и позволяет злоумышленнику выполнять некие действия с использованием ресурсов зараженного компьютера.

Руткиты - вирусы гибриды. Могут содержать в себе различные вирусы, получать доступ к вашему персональному компьютеру, маскировать различные вирусы, собирать данные о компьютере и обо всех его процессах.

На основе вышеперечисленных разновидностей вирусов можно составить их классификацию, включающую в себя восемь разделов:

По среде обитания:

• файловые вирусы
• загрузочные вирусы
• файлово-загрузочные вирусы
• «макро-вирусы»
• flash вирусы

По способу заражения:

• резидентные вирусы
• нерезидентные вирусы

По деструктивным возможностям:

• безвредные вирусы
• неопасные вирусы
• опасные вирусы
• очень опасные вирусы

По особенностям алгоритма работы:

• вирусы спутники
• вирусы «черви»
• паразитические вирусы
• вирусы-невидимки
• «полиморфные» вирусы
• «макро-вирусы»
• квазивирусы
• студенческие вирусы

По режиму функционирования:

• резидентные вирусы
• нерезидентные вирусы

По объекту внедрения:

• файловые вирусы
• загрузочные вирусы
• файлово-загрузочные вирусы

По способу маскировки:
вирусы, не использующие средства маскировки
вирусы-невидимки
«полиморфные» вирусы

По дополнительной вредоносной функциональности:

• руткиты
• ботнеты
• вирусы-шпионы
• бэкдоры
• кейлогеры

• Медленная загрузка программ
• Перегрузка компьютера
• Частые системные ошибки
• Появление странных звуков, которые раньше не появлялись
• Самопроизвольное открывание CD привода, или появление звуков, соответствующих чтению диска, хотя в приводе он отсутствует
• Длительный процесс включения или выключения компьютера
• Частое обращение к жесткому диску, что может свидетельствовать о наличии вирусов на самом диске.
• Что такое антивирусная программа; методы защиты от вирусов

Антивирусная программа (антивирус) – специализированная программа для обнаружения компьютерных вирусов и вредоносных программ, восстановления зараженных такими программами файлов, а также предотвращения заражения файлов или операционной системы вредоносным кодом.

Можно выделить четыре метода защиты от компьютерных вирусов:

Метод сканирования сигнатур: основан на поиске в файлах сигнатуры - уникальной последовательности байтов, характерной для определенного вируса. После обнаружения нового вируса специалистами выполняется анализ структуры вредоносной программы, благодаря которому определяется его сигнатура. Полученный фрагмент кода вируса помещают в специальную базу данных, с которой работает антивирус. Достоинством данного метода является относительно низкая доля ложных срабатываний, в то время его главным недостатком – невозможность обнаружить в системе новый вирус, ведь для него еще отсутствует сигнатура в базе данных антивирусной программы.

Метод контроля целостности: основан на том, что любое беспричинное и неожиданное изменение данных на диске является подозрительным событием, на которое антивирусной программе следует обратить особое внимание. Вирус обязательно оставляет свидетельства своего пребывания (изменение данных существующих файлов, появление новых исполняемых файлов и т. д.). Факт изменения данных легко устанавливается путем сравнения контрольной суммы [3], подсчитанной заранее для исходного состояния тестируемой программы, и контрольной суммы ее текущего состояния.

Если они не совпадают, значит, целостность нарушена и имеются все основания провести для этого кода дополнительную проверку. Указанный метод работает быстрее, чем метод сканирования сигнатур, поскольку подсчет контрольных сумм требует меньше вычислений. Главное достоинство метода – возможность обнаруживать следы деятельности любых, в том числе неизвестных, вирусов.

Метод сканирования подозрительных команд (эвристическое сканирование [4]): основан на выявлении в сканируемом файле некоторого количества подозрительных команд и (или) признаков подозрительных кодовых последовательностей. После этого делается предположение о возможной вредоносности файла, затем предпринимаются дополнительные действия по его проверке. Достоинство этого метода - хорошее быстродействием, недостаток – частая неспособность выявить новый вирус..

Метод отслеживания поведения программ: основан на анализе поведения запущенных программ. Антивирусы, использующие в своей деятельности этот метод, часто требуют участия пользователя, которому необходимо принимать решения о предупреждениях системы. Главных недостатка здесь два. Первый: большое число ложных срабатываний попросту делают этот метод неэффективным. Второй: пользователь может разрешить всем программам запускаться и игнорировать все предупреждения.

При использовании антивирусных систем, анализирующих поведение программ, всегда существует риск выполнить команды вирусного кода и нанести ущерб защищаемому компьютеру. Позднее разработали метод имитации, позволяющий запускать вирусную программу в искусственно созданной среде. Так можно без опасности повреждения информации посмотреть возможный результат выполнения команд вируса. Использование методов анализа поведения программ показало их высокую эффективность при обнаружении как известных, так и неизвестных вредоносных программ.

Программы-детекторы (сканеры): их работа основана на методе сканирования сигнатур, о котором говорилось выше. Такие программы осуществляют поиск характерной для конкретного вируса сигнатуры в оперативной памяти и в файлах. После обнаружения вируса выдают соответствующее сообщение. Недостатком таких антивирусных программ является то, что они могут находить только те вирусы, которые уже известны и есть в общей базе.

Программы-доктора: способны помимо обнаружения зараженных программ еще и лечить их, т.е. удалять вирус и возвращать программу к исходному состоянию. Сначала они находят вирусы в оперативной памяти, уничтожая их, затем переходят к «лечению» файлов. Среди фагов выделяют полифаги, т. е. программы-доктора, предназначенные для поиска и уничтожения большого количества вирусов. Наиболее известные из них: Kaspersky Antivirus, Norton AntiVirus, Doctor Web.

Программы-ревизоры: относятся к самым надежным средствам защиты от вирусов. Ревизоры запоминают исходное состояние программ и системных областей диска до заражения вирусной программой, а затем автоматически, или по желанию пользователя, сравнивают текущее состояние с исходным. Чаще всего проверку проводят сразу после загрузки ОС. Программы-ревизоры имеют достаточно развитые алгоритмы, обнаруживают «вирусы-невидимки», и могут даже отличить изменения версии проверяемой программы от изменений, внесенных вирусом. К числу программ-ревизоров относится широко распространенная программа Kaspersky Monitor.

Программы-фильтры (сторожа): представляют собой небольшие резидентные программы, предназначенные для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера, характерных для вирусов.

Такими действиями могут являться:

• попытки изменения файлов с расширениями СОМ. ЕХЕ
• изменение свойств и некоторых характеристик файла, таких как пароль для доступа к нему или тип файла
• прямая запись вирусов на диск
• запись в загрузочные секторы диска
• загрузка резидентной вирусной программы

При попытке какой-либо программы произвести указанные действия «сторож» посылает пользователю соответствующее сообщение. После этого программа предлагает либо запретить, либо разрешить соответствующее действие. Программы-фильтры весьма полезны, так как способны обнаружить вирус на самой ранней стадии его существования, до размножения. Однако они не «лечат» файлы и диски.

К недостаткам программ-сторожей можно отнести их «назойливость» (например, они постоянно выдают предупреждение о любой попытке копирования исполняемого файла), возможные конфликты с другим программным обеспечением и то, что подобные программы не способны «лечить» файлы и диски.

Программы-вакцины: это резидентные программы, предотвращающие заражение файлов. Вакцины применяют, если отсутствуют программы-доктора, «лечащие» этот вирус. Вакцинация возможна только от известных вирусов. Вакцина дорабатывает программу или диск таким образом, что вирус уже воспринимает их зараженными. В настоящее время программы-вакцины имеют ограниченное применение.

Программы-мониторы: начинают свою работу при запуске операционной системы, постоянно находятся в памяти компьютера и осуществляют автоматическую проверку файлов по принципу «здесь и сейчас».

Классификация антивирусных программ состоит лишь из трех разделов, а именно:

По исполнению (средствам блокирования):

• программные
• программно-аппаратные

По признаку размещения в оперативной памяти:

• резидентные – программы, которые начинают свою работу одновременно с запуском операционной системы, а также постоянно находятся в памяти компьютера и осуществляют автоматическую проверку файлов
• нерезидентные – программы, запускающиеся самим пользователем вручную или в соответствии с заданным для них расписанием

По способу защиты от вирусов:

• программы-детекторы
• программы-доктора
• программы-ревизоры
• программы-фильтры
• программы-вакцины
• программы-мониторы

Можно выделить три основные группы средств, которые помогут либо не допустить заражение компьютера вирусами, либо справиться с уже присутствующими вредоносными программами.

К этим группам относятся:

• Профилактические меры, использование которых позволит уменьшить вероятность заражения вирусами
• Общие средства защиты информации, которые полезны для защиты не только от вирусов, но и от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя
• Специализированные антивирусные программы для защиты от вирусов и борьбы с ними
• Поскольку об антивирусных программах было написано выше, то необходимо более подробно сказать лишь о первых двух группах средств борьбы с компьютерными вирусами.

Профилактические меры включают в себя:

• использование современных операционных систем (ОС), которые имеют серьезную встроенную систему защиты от вирусов;
• установку антивирусных программ, которые могут анализировать состояние ОС и устранять некоторые ошибки в системе и других установленных программах;
• использование антивирусных программных продуктов известных производителей с автоматическим обновлением антивирусных баз;
• включение автоматического обновления ОС для автоматической загрузки новых исправлений и заплаток;
• постоянную работу на компьютере исключительно с правами пользователя, а не администратора, то есть использование прав администратора лишь в исключительных случаях, когда это действительно необходимо;
• использование персонального сетевого экрана («Firewall»), контролирующего выход пользователя с компьютера в Интернет и защищающий от информационных атак из внешних источников;
• ограничение физического доступа к компьютеру посторонних лиц;
• использование проверенных внешних носителей информации;  
• отключение автозапуска с внешних носителей, что не позволит запускаться вредоносным программам, которые могут оказаться на этих носителях каким-то неизвестным пользователю образом.

Общие средства защиты информации делятся на две основные разновидности:

• средства копирования информации – создание копий файлов и системных областей дисков
• средства разграничения доступа – позволяют предотвращать несанкционированное использование информации пользователя и обеспечивают защиту от изменений в программах вирусами

При работе над проектом «Компьютерные вирусы, их классификация и средства борьбы с ними» решены все поставленные задачи:

• Мы нашли и изучили все необходимые литературные источники.
• Выделили наиболее распространенные и известные компьютерные вирусы.
• Провели анализ разновидностей и назначений вирусов для составления их классификации.
• Проанализировали программы, предназначенные для устранения вирусов.
• Составили классификацию антивирусных программ по их направленности и предназначению.
• Выделили основные средства борьбы с вирусами.
• Подобрали необходимые иллюстрационные материалы для презентации.

Цель исследовательской работы по информатике "Компьютерные вирусы, их классификация и средства борьбы с ними" достигнута. Продукт нашей деятельности (презентация) носит не только информационный и познавательный характер, но и прикладной, поскольку зрители не просто складывают представление о том, что же такое компьютерные вирусы и как они работают, но и еще узнают определенные методы борьбы с вредоносными программами и устранения последствий их воздействия.

Результат нашего исследования нас полностью удовлетворяет, поскольку мы не только достигли поставленной цели, но и приобрели новые ценные знания, которыми можно будет делиться с другими и применять самим.

1. Антивирусная программа. – Режим доступа.
2. Компьютерные вирусы и средства антивирусной защиты. – Режим доступа.
3. Классификация компьютерных вирусов.
4. DOS. – Режим доступа.
5. Антивирусы. – Режим доступа.
6. Методы профилактики и защиты от компьютерных вирусов.
7. Безруков Н. Н. Классификация компьютерных вирусов MS-DOS и методы защиты от них. – М.: СП “ICE”, 2009г
8. Козлов Д. А., Парандовский А. А., Парандовский А. К. Энциклопедия компьютерных вирусов. – М: Солон-Р, 2010. – 458 с.

Примечания

Flash память – память для цифровых данных на базе микросхем, разновидность полупроводниковых запоминающих устройств; используются, например, во всех USB флешках.

DOS (англ. Disk Operating System – дисковая операционная система, ДОС) – в широком смысле слова, операционная система для компьютеров, ориентированных на использование дисковых накопителей, таких как жёсткий диск и дискета.

Контрольная сумма – некоторое значение, рассчитанное по набору данных путём применения определённого алгоритма и используемое для проверки целостности данных при их передаче или хранении.

Эвристический анализ (эвристическое сканирование) – совокупность функций антивируса, нацеленных на обнаружение неизвестных вирусным базам вредоносных программ. В то же время этот термин обозначает и один из конкретных способов.