Bioinformática:Virus y ALife Bioinformática:Virus y ALife Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería Virus

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Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería

Virus de Computador y ALife

Mario Hernández

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Índice

Introducción a losVirus Estructura y Operación de los Virus Evolución de los virus Defensa frente a Virus Virus como ALife Conclusión

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Virus de Computador

Bug de Software–Ejecución Accidental de instrucciones que causan daños a un sistema

Vandalware – cuando el autor del código crea un bug con intención maliciosa– Virus de Computador – Gusano (worms)de Computador– Caballo de Troya (troyano)

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Vandalware– Virus de Computador: segmento de código ejecutable,

autorreplicable, colocado en el interior de un programa huésped. El virus modifica el programa huesped con la intención de hacerse con el control durante la ejecución de este en el ordenador. Durante su ejecución el virus busca nuevo(s) huesped(es) sobre los que replicarse.

– Gusano (worm)de Computador: programa independiente que, durante su ejecución, intenta infectar otros ordenadores interconectados al ordenador huesped. De manera similar a los virus, en este caso el programa huesped es el sistema operativo y el código infecta alguno de sus procesos. El concepto fué desarrollado originalmente en Xerox como un método de balanxcear las cargas en un sistema distribuido.

– Caballo de Troya (troyano). nPrograma contenido en un código que realiza funciones que no son las esperadas por el usuario o no especificadas en el modo de empleo de un programa.

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Virus de Computador

Pensemos en un virus como un segmento de código contenido en una concha protectora

El virus (attaches) se asocia a un programa (segmento de código)

Cuando se ejecuta el programa, se ejecuta el virus– La ejecución posibilita que el virus cause

daños o se reproduzca a si mismo

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Tipos de Virus

Beningno: los programas infectados son no patógenos y no son contagiosos.

Caballo de Troya: un programa infectado no es contagioso pero si es un patógeno.

Propagador: un programa infectado es contagioso aunque no patógeno

Malicioso: un programa infectado es patógeno y contagioso

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Estructura y Operación de los Virus

Dos componentes principales:– Infección – controla la dispersión del virus– Payload – segmento de código que, cuando

se ejecuta afecta al host

También puede verse como:– Infectadores de Ficheros (File infectors)– Infectadores del Boot

No hay un método de clasificación claro

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Programa huésped Virus

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Historia de los Virus de Ordenador

Primeros programas autorreplicantes: “rabbits” en los años 60.

1972: When Harlie was one por David Gerrold describió un tipo de worm, implementado por dos investigadores, Bolt Beranek and Newman para mostrar las capacidades de un nuevo SO

1975: se emplea por primera vez el nombre worm en el libro The shockwave rider de John Brunner

Mediados de los 70: Shoch y Hupp realizan worms en Xerox para balancear la distribución de cargas en una red local.

1980: surgen los primeros virus para Apple II

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1983: Ken Thompson révela, en su discurso del premio Turing la existencia un Caballo de Troya en el compilador de C de AT&T

1984: Neuromancer de William Gibson 1986: primer virus para IBM PC: Brain, escrito por los

hermanos pakistanies Basit y Amjad Farooq Alvi. En 1990 representan el 7% de los casos de infeccion

1986: primera reunión del Chaos Computer Club de Hamburgo

1987: nVIR para Macintosh 1987: virus para Amiga, escrito por la Swiss Cracker’s

Association (SCA)


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1987: saturación de BITNET por una carta de Papa Noel.

1988: Peter Norton: “los virus son un ejemplo de mito urbano” 1988: un virus en la version oficial de FreeHand 1988: un “Atari virus construction set” se

muestra en la CeBIT (prohibido a menores de 18 años...)

1988: worm sobre Internet. Pérdidas estimadas de $96 M

1989: número de Communications of the ACM dedicado a los worm d’Internet


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Métodos of Clasificación

Shell Virus– Forma una concha

alrededor del código

– El código host interno resulta entonces contenido dentro del código del virus

Add-on Virus– Añaden su código al

código host– Puede relocalizar el

código host e insertar el código del virus en el anterior inicio del código host

– Host code is untouched– La aparición del virus

puede detectarse por la apariencia del fichero huesped, que será mayor en tamaño

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Virus Intrusivo– Invade selectivamente el código huesped

original• Ejemplo: sobreescritura de rutinas, inserción de

nuevo vector de interrupciones

– Invade extensivamente el código huesped original

• Porciones grandes del código huesped son reemplazadas con código viral, dando lugar a código huesped no funcional

Métodos of Clasificación (cont.)

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Evolución de los Virus

Cinco generaciones de virus de computador, con dificultad creciente para su detección y eliminación

Primera generación – simple Segunda generación – autoreconocimiento Tercera generación – sigilosos (stealth) Cuarta generación –blindados (armored) Quinta generación - polimórficos

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Simple

Solo son capaces de replicarse Los daños causados por bugs en el

software no fueron reconocidos por el autor del virus

No ocultan su presencia en un sistema– Fácil de detectar (por incremento del tamaño

del fichero o por el patrón de infección)

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Autoreconocimiento

Problema: infección repetida del mismo host– Causa detección prematura y eliminación

subsiguiente Inyecta el código host con una “firma”

que indica una infección viral Firma

– +indicador de presencia viral – -permite un método de detección

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Sigilosos

Se identifican los virus por rastreo (scan) del sistema buscando un patrón de datos asociados con un virus

Los virus sigilosos interceptan la petición de I/O cuando el monitor rastrea el disco

El virus devolverá todas las peticiones

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Blindados

Proteje el código viral construyendo una concha defensiva– Puede atacar software antivirus

Los virus blindados son grandes y fácilmente detectables– Difícil de parar los ataques antivirales

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Polimórficos

Virus automutantes – Infecta el host con una versión modificada o

encriptada de ellos mismos

La detección por rastreo, comparación de bytes o reconocimiento de patrones es mucho más difícil

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Defensa frente a Virus

Monitores de Actividad Rastreadores (Scanners) Comprobadores/monitores de integridad

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Monitores de Actividad

Monitorizan el sistema y avisan de actividad ssospechosa

Buscan:– Cambios en el vector de interrupciones – Reescritura en el sector de boot

Pueden ser superados por virus elaborados – Si el virus se ejecutas antes de que el

monitor se ejecuta en el sector de boot

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Rastreadores (Scanners)

Método más popular de defensa antivirus Lee datos de un disco y aplica un algoritmo de

reconocimiento de patrones con una lista de patrones de virus conocidos

+ rápidos y fáciles - la lista de patrones debe mantenerse

actualizada - informes de falsos positivos - no pueden detectar virus polimórficos

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Monitores/Comprobadores de Integridad Los programas que generan chequeos de paridad/

códigos de chequeo – Checksums– Códigos de redundancia cíclica– Tablas (hashes) seguras

Los Checksums descubren alteraciones a un fichero Los Checksums se comparan con valores conocidos

y salvados - Los ejecutables cambian si se ejecutan - Los informes de falsos positivos repetidos pueden

resultar ignorados

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Viruses como ALife

¿Qué es la vida? ¿Qué es estar vivo? Criterios establecidos por J.D. Farmer

1. Existe en el espacio y el tiempo2. Autoreproducción3. Almacenamiento de una autorepresentación4. Metabolismo5. Interacción con el entorno 6. Interdependencia de partes7. Estabilidad/resiliencia (resilience )8. Abilidad de evolucionar9. Crecimiento y expansión

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Criterios para la Evaluación

Viruses como patrones en tiempo y espacio

Existe como un patrón de instrucciones Virus asociado con la ejecución de

instrucciones Por tanto, existen como cambios eléctricos en

hardware/almacenamiento físico

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Autoreproducción de Viruses

Característica clave de los viruses Los viruses no tienen influencia causal

en su reproducción– Es la ejecución de su código

Yes/No?

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El código que define un Virus está almacenado Se mantiene una copia del virus Similar a una plantilla/DNA o una

cookie cutter

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Metabolismo de los Virus Un virus toma materia y la transforma en

energía Los Viruses usan la energía eléctrica de

un computador Sin embargo, aunque los virus no

convierten energía, el sistema lo hace (accesos a memoria, paginado de tablas, acceso a registros)

No

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Interacción Funcional con el entorno

Un virus altera el entorno como mecanismo de soporte de sus existencia– Cambia el código– Altera direcciones– Lee memoria

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Interdependencia de Partes

Una vez que un virus resulta aislado, no funciona adecuadamente

Depende (relies) de sus componentes para funcionar

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Estabilidad de los Virus ante Cambios

Un virus puede ejecutarse en una cierta variedad de máquinas y bajo una cierta variedad de condiciones de operación

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Evolución de los Virus

Un virus debe modificarse a si mismo en relación con su entorno

Un virus puede cambier– Un virus puede alterarse ligeramente a si

mismo sisegún las condiciones del host – Sin embargo, esto no es evolución

1. No

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Crecimiento

Una vez infectado un host, el virus puede gwenerar otros virus que pueden reinfectar el host.

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A resaltar y ¿Debate?

¿Resultan estos nueve criterios satisfactorios para definir la vida artificial?

¿Son necesarios y suficientes? ¿Se ha omitido algo? ¿Algo no se ha incluido?

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Criterios más simples

ALife es autoreplicante ALife se autosostiene ALife es capaz de evolucionar

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Conclusión

Revisión de Virus Estructura y operación de Virus Evolución de los virus Defensa frente a Virus Virus como ALife

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