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Vírus computacionais e Vida Artificial

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Vírus computacionais e Vida Artificial. Pedro Eugenio, 30358. Vírus Computacionais. computacional/biológico. O termo vírus computacional deriva e é de alguma forma análogo ao vírus biológico Infecções virais biológicas são propagadas através do vírus que injecta o seu conteúdo numa célula

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v rus computacionais
Vírus Computacionais

computacional/biológico

  • O termo vírus computacional deriva e é de alguma forma análogo ao vírus biológico
  • Infecções virais biológicas são propagadas através do vírus que injecta o seu conteúdo numa célula
  • A célula infectada passa a ser uma fábrica replicadora de vírus
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Vírus Computacionais

computacional/biológico

  • Um vírus computacional não é mais que um segmento de código
  • O vírus tem capacidade de se copiar para um ou mais hospedeiros quando activado
  • Quando o hospedeiro infectado é executado o vírus é activado e o hospedeiro passa a ser uma fábrica replicadora de vírus
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Vírus Computacionais

computacional/biológico

  • Vírus computacionais são do mais aproximado ao conceito de vida artificial do que qualquer outra coisa criada pelo homem :
    • São capazes de se reproduzirem
    • São capazes de se esconderem dos seus predadores
    • Têm capacidade de sobrevivência fora de cativeiro
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Vírus Computacionais

Evolução histórica

  • 1949: J.V. Neumann – “Theory and Organization of Complicated Automata”
  • 1950: Bell Labs – “Core Wars”
  • 1970: Brunner’s “Shockwave Rider” and Ryan’s Adolescence of P-1”
  • 1981: O Primeiro Vírus – Apple Computers, Texas A&M
  • 1983: Tese de Cohen’s – Mathematical Virus
  • 1986: Basit e Amjad – “Pakistan Brain”
  • 1988: Jerusalem
  • 1990: Primeiro Anti-Virus: Norton, Symantec
  • 1991: Vírus polimórficos
  • 1992: Aumento de 420% desde 1990!!!
  • 1995: Windows 95 e o vírus “Macro”
  • 1996: Vírus em código Java
  • Hoje: Mais de 50,000
  • Futuro…?
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Vírus Computacionais

Estrutura e operação

  • O verdadeiro vírus tem duas componentes:
      • Propagação
      • Manipulação
  • De modo a funcionar; o vírus tem de se adicionar a algum pedaço de código
  • Uma forma de classificar estes vírus é a aproximação que o mesmo toma quando se adiciona a outro pedaço de código (cápsula, add-on ou intrusivo)
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Vírus Computacionais

Estrutura e operação

  • Vírus cápsula:
    • Forma uma cápsula em volta do código original, torna-se o programa e o programa original torna-se uma sub-rotina do código viral
      • boot virus
      • …etc…
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Vírus Computacionais

Estrutura e operação

  • Vírus add-on:
    • Adicionam o seu código ao código do hospedeiro. A sua única indicação de presença é a de que o tamanho do hospedeiro original aumenta
      • Quase todos os vírus são add-on
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Vírus Computacionais

Estrutura e operação

  • Vírus intrusivo:
    • Reescrevem parte, ou todo, do código do hospedeiro original
      • Poucos vírus são deste tipo
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Vírus Computacionais

as cinco gerações

  • A primeira geração (simples) :
    • Estes vírus não faziam nada de extraordinário para além da replicação, alguns vírus de hoje ainda pertencem a esta geração
    • Os estragos não vão para além de bugs ou incompatibilidades no software que antes não existiam
    • Não são difíceis de descobrir, visto que nada fazem para se esconderem, de modo que um simples aumento num ficheiro, por exemplo, denuncia-o imediatamente
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Vírus Computacionais

as cinco gerações

  • A segunda geração (auto-reconhecimento) :
    • Implementam uma espécie de assinatura que assinala o ficheiro ou sistema como infectado, ou seja, não acontecem infecções duplicadas de hosts, permitindo que o virus seja mais dificil de detectar
    • A assinatura pode ser uma sequência de bytes em disco ou memória
    • Ao mesmo tempo que a assinatura pode impedir a detecção instantânea do vírus, no reverso da medalha a assinatura por si só é uma indicação da presença do vírus, embora não tão aparentemente fácil de descobrir
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Vírus Computacionais

as cinco gerações

  • A terceira geração (furtivo) :
    • A maior parte dos vírus pode ser identificada analisando padrões de dados próprios dos mesmos nos sistema de armazenamento secundários
    • De modo a impedir a detecção alguns vírus usam técnicas furtivas de modo a não serem descobertos
    • Como exemplo se numa análise a um disco o vírus detecta que existe uma chamada do sistema para ler uma porção do vírus, este retornaria não o vírus mas os dados que estariam presentes se o sistema estivesse livre de infecção
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Vírus Computacionais

as cinco gerações

  • A quarta geração (armadura) :
    • À medida que antivírus saem para o mercado, autores de vírus voltaram-se para métodos de ofuscarem o seu código
    • Estas técnicas de ‘armadura’ incluem:
      • Adicionar confusão e código desnecessário de modo a dificultar a análise do código do vírus
      • Defesas que podem tomar a forma de ataques directos a software de antivírus
    • Estes vírus começam a aparecer por volta de 1990
      • Em 1990 sai para o mercado o primeiro antivírus da Norton
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Vírus Computacionais

as cinco gerações

  • A quinta geração (polimórficos) :
    • A mais recente classe de vírus a aparecer são os polimórficos, capazes de se mutarem
    • Infectam os seus hospedeiros com uma versão modificada ou cifrada deles próprios
    • De modo a se poder detectar estes vírus é necessário um algoritmo mais complexo que seja capaz de reverter o processo de mutação de modo a poder detectar se o vírus está presente ou não
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Vírus Computacionais

recapitulação

  • Existem métodos semelhantes de propagação entre vírus computacionais e biológicos
  • Existiu uma evolução significativa e adaptativa de vírus computacionais
  • São o mais aproximado de vida artificial
  • Mas serão de facto uma forma de vida artificial?
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Vida Artificial

O que é vida?

  • Espaço temporal:
    • A vida é um padrão espaço temporal em vez de um objecto material especifico
  • Reprodução
    • Ou a capacidade de auto-reprodução em si mesmo ou em outro organismo
  • Representação
    • Armazenamento de informação de uma auto-representação
  • Metabolismo
    • Um metabolismo que converte matéria/energia
  • Interacção
    • Interacções funcionais com o ambiente
  • Interdependência
    • Interdependência das partes
  • Estabilidade
    • Estabilidade durante alterações de ambiente
  • Evolução
    • A capacidade para evoluir
  • Expansão
    • Ou crescimento
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Vida Artificial

Propriedade espaço temporal

  • Existe, nos vírus computacionais, alguma semelhança neste ponto.
  • Vírus são representados por via de padrões de instruções computacionais que existem através do tempo em diversos sistemas computacionais
  • É no entanto questionável se existirão no espaço, a não ser que estendêssemos a noção de espaço para ciberespaço
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Vida Artificial

Capacidade de Reprodução

  • Uma das características chave dos vírus é a capacidade de auto-reprodução
  • Contudo o agente da reprodução não é o código do vírus mas sim o sistema em que se envolve
  • É questionável se isto pode ser considerado suficiente para propósitos de classificação de vida artificial
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Vida Artificial

Capacidade derepresentação

  • Esta característica é obviamente igualada pelos vírus computacionais
  • O código que define o vírus é um template usado pelo vírus para se replicar a si mesmo
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Vida Artificial

Posse de metabolismo

  • Esta propriedade envolve tomar energia ou matéria do ambiente e usá-la para seu próprio beneficio
  • Vírus computacionais usam a energia de computação do sistema de modo a executar
  • Não convertem matéria, mas fazem uso de energia eléctrica presente no computador de modo a infectar outros programas, neste sentido poderão ter um metabolismo
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Vida Artificial

Capacidade deinteracção

  • Os vírus computacionais obviamente alteram o ambiente de modo a este suportar a sua existência
  • Efectuam verificações de memória, alteram interrupções, endereços, …
  • A maior parte dos estragos em computadores resulta destas alterações do ambiente por parte dos vírus
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Vida Artificial

Capacidade de interdependência

  • Organismos vivos não podem ser divididos arbitrariamente sem serem destruídos
  • O mesmo acontece com vírus computacionais, se a um vírus se tirar parte do código provavelmente o mesmo iria deixar de funcionar correctamente
  • Contudo é interessante de verificar que um vírus pode ser ‘reagrupado’ posteriormente e voltar a ganhar a sua funcionalidade, organismos vivos já não partilham desta funcionalidade, como tal vírus são mais como máquinas em vez de instâncias de coisas vivas
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Vida Artificial

Capacidade de estabilidade

  • Curiosamente vírus computacionais detêm uma estabilidade e robustez que a maior parte de aplicações comerciais inveja
    • São capazes de correr numa variedade de máquinas e sistemas operativos
    • Muitos deles são capazes de comprometer (até destruir) mecanismos de antivírus
    • Podem ajustar-se imediatamente a condições de pouco espaço em disco, erros, e outras excepções
    • Alguns são capazes de correr nos mais diversos computadores pessoais, em qualquer sistema operativo, sobre qualquer configuração
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Vida Artificial

Capacidade de evolução

  • Aqui vírus computacionais diferem de organismos vivos, outra vez
  • Vírus não são capazes de evolução, embora seja concebível, teoricamente, que um vírus extremamente complexo possa ser programado de modo a poder evoluir, contudo provavelmente seria maior do que o sistema operativo onde iria penetrar
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Vida Artificial

Capacidade de expansão

  • Vírus computacionais claramente exibem uma forma de crescimento no sentido de que existem mais num dado ambiente a através do tempo
  • Alguns vírus afectarão todos os ficheiro num sistema apenas após algumas activações
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Conclusão
  • Primeiramente pode parecer que um vírus computacional é uma forma de vida artificial
  • Contudo são encontradas deficiências quando confrontados com características que definem o que é vida
  • Não é possível afirmar que estão “vivos” sem alterarmos a noção do que é a vida
bibliografia
Bibliografia
  • Computer Viruses as Artificial Life
    • Eugene H. Spafford
  • Computer Viruses, Artificial Life and The Origin Of Life
    • Robert C. Newman
  • The Code of Life
    • Laura Janet
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