計(jì)算機(jī)病毒網(wǎng)絡(luò)傳播論文

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1計(jì)算機(jī)病毒的起源

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，病毒的類型越來(lái)越多，對(duì)病毒的定義也越來(lái)越廣義，即“為了達(dá)到特殊目的而制作的計(jì)算機(jī)程序或者代碼”，這又意味著凡是人為進(jìn)行編譯的程序，并對(duì)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生了干擾，造成了計(jì)算機(jī)軟件或者硬件出現(xiàn)故障，甚至是一些能夠破壞計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)自我復(fù)制的程序或者代碼都?xì)w類于病毒，我國(guó)從法律上定義計(jì)算機(jī)病毒是在1994年2月正式提出，計(jì)算機(jī)病毒是指編制或者直接嵌入到計(jì)算機(jī)程序中破壞計(jì)算機(jī)的功能或者破壞數(shù)據(jù)，讓計(jì)算機(jī)無(wú)法正常使用程序或代碼，根據(jù)這個(gè)定義，我國(guó)就將計(jì)算機(jī)木馬、蠕蟲等破壞性程序納入到病毒的范疇中進(jìn)行研究。

2計(jì)算機(jī)病毒的特征

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，編譯人員的編程能力也在不斷的變化和進(jìn)步，所以計(jì)算機(jī)病毒的種類多種多樣，其特征也各不相同。但總體來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)病毒的主要特征主要包括了以下幾個(gè)方面：傳染性、可執(zhí)行性、破壞性、隱蔽性、非授權(quán)性、可觸發(fā)性等，隨著計(jì)算機(jī)編譯技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)的計(jì)算機(jī)病毒還新增了許多特性，如：誘騙性、變形性、抗分析性、遠(yuǎn)程控制性、攻擊手段多樣性、攻擊目標(biāo)多元性等，以下簡(jiǎn)單分析幾種計(jì)算機(jī)病毒的特性。

1)非授權(quán)性我們知道正常的程序都是由用戶主動(dòng)進(jìn)行調(diào)用

然后在計(jì)算機(jī)上給用戶操作提供軟件和硬件上的支持，直到用戶完成操作，所以正常程序是符合用戶主觀意愿的，可見并透明的，而對(duì)于計(jì)算機(jī)病毒來(lái)說(shuō)，病毒首先是隱藏的，用戶一般是不知情的，當(dāng)用戶使用被感染的正常程序時(shí)，實(shí)踐上病毒優(yōu)先得到了計(jì)算機(jī)的控制權(quán)，病毒執(zhí)行的操作也是用戶不知情的，其執(zhí)行的結(jié)果用戶也是無(wú)法得知的。

2)破壞性計(jì)算機(jī)病毒的定義中就可以得知

計(jì)算機(jī)病毒具有破壞性，不僅會(huì)感染正常程序，嚴(yán)重的還會(huì)損壞計(jì)算機(jī)軟硬件，它是一種惡性的破壞性軟件，首先受到攻擊的必然是計(jì)算機(jī)整個(gè)系統(tǒng)，最先受到破壞的也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

3計(jì)算機(jī)病毒的危害和分類

計(jì)算機(jī)病毒經(jīng)過(guò)了這么多年的發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)病毒的認(rèn)識(shí)和理解也在加深，但是至今沒(méi)有一個(gè)完整的計(jì)算來(lái)定義計(jì)算機(jī)病毒，我們也知道計(jì)算機(jī)病毒的危害性，但是計(jì)算機(jī)病毒的危害可以提現(xiàn)在不同的層次，所以從不同角度去分析計(jì)算機(jī)病毒的危害，其結(jié)果迥然不同。根據(jù)我國(guó)計(jì)算機(jī)病毒應(yīng)急處理中心的病毒危害分類依據(jù)以及近年來(lái)病毒的發(fā)展規(guī)律，該文提出了一種四維空間的方式進(jìn)一步的闡述病毒的危害：U={U1,U2,U3,U4}，其中的U1，U2，U3，U4表示的是感染規(guī)模、傳播途徑、破壞性和病毒本身的復(fù)雜性。如感染規(guī)模U1體現(xiàn)的就是病毒的危害情況，顯然感染規(guī)模越大其危害性越大[6]。我們以一組指標(biāo)來(lái)說(shuō)明，感染的獨(dú)立站點(diǎn)的數(shù)量U11，感染的計(jì)算機(jī)數(shù)量為U12，病毒爆發(fā)地區(qū)數(shù)目為U13，病毒感染的重點(diǎn)行業(yè)數(shù)為U14，那么該病毒的感染子規(guī)?？臻g就是U1={U11，U12，U13，U14}。同理，U2是病毒危害的途徑，那么我們就列舉幾個(gè)途徑作為例子，如互聯(lián)網(wǎng)傳播U21，文件系統(tǒng)傳播U22，局域網(wǎng)傳播U23，郵件方式傳播U24，那么該病毒的感染途徑子空間就為U2={U21，U22，U23，U24}。病毒的破壞性和本身復(fù)雜性上述同樣，這里就不詳細(xì)討論。

4網(wǎng)絡(luò)傳播模型的穩(wěn)定性研究

4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒離散型模型穩(wěn)定性探索

1)計(jì)算機(jī)病毒模型描述研究

為了針對(duì)計(jì)算機(jī)病毒模型進(jìn)行描述，我們將引進(jìn)“當(dāng)量日”，如果在一段時(shí)間內(nèi)，某個(gè)計(jì)算機(jī)的病毒盛行，則網(wǎng)絡(luò)中一定有易感染這類病毒的主機(jī)，且還會(huì)感染其他未感染的主機(jī)，此段時(shí)間則被稱為當(dāng)量日?？梢钥闯鰜?lái)，假設(shè)病毒在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中傳播，我們用S表示易感染主機(jī)，I表示被感染主機(jī)，A則表示未感染主機(jī)。其中S（n）、A（n）、（In）表示的是在第n個(gè)當(dāng)量日中S、A、I數(shù)量。則表示為：N（n）=S（n）+A（n）+（In）；b表示當(dāng)?shù)趎當(dāng)量日到n+1當(dāng)量日新增加的易感主機(jī)數(shù)量；β則表示第n個(gè)當(dāng)量日被傳染者的平均基礎(chǔ)概率；γ則表示第個(gè)當(dāng)量日會(huì)由于故障等非染病因素所造成主機(jī)無(wú)法使用；u則表示第n當(dāng)量日對(duì)被感染的主機(jī)殺毒之后，主機(jī)再次感染的概率，v則表示第n當(dāng)量日主機(jī)殺毒之后，又被感染主機(jī)類的概率。則可以計(jì)算出n+1個(gè)當(dāng)量日下易感染主機(jī)的數(shù)量S（n+1)：S（n+1)=(1-γ）S（n）+u（In）+vA（n）-βS（n）（In）+b，n取0,1,2•••。

2)無(wú)病毒平衡點(diǎn)模型穩(wěn)定性分析

針對(duì)無(wú)病毒平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析主要采用矩陣?yán)碚撘约癓yapunov第一定理。若：0<u+m+θ-bβ/γ<1。如果是的無(wú)病毒模型逐漸的穩(wěn)定則，u+m+θ-bβ/γ<0。如果采用李亞普諾夫的方法，當(dāng)所有的特征值均不在單位圓之內(nèi)，則此時(shí)的系統(tǒng)的無(wú)病毒平衡態(tài)不穩(wěn)定，其成立的條件是u+m+θ-bβ/γ<0[7]。3)有病毒平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí)，我們將三維坐標(biāo)系中的原點(diǎn)（Se，Ie，Ae）進(jìn)行移動(dòng)，則為位移之后的原點(diǎn)為u1（n）=S（n）-Se；U2（n）=I（n）-Ie；u3（n）=A（n）-Ae，則根據(jù)原點(diǎn)的移動(dòng)來(lái)確定有病毒平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性。

4.2基于p2p網(wǎng)絡(luò)化解中計(jì)算機(jī)病毒的傳播模型

目前流行的p2p網(wǎng)絡(luò)，主要包含了Kazaa、Gnutella和eDonkey等，在這種網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都存在一個(gè)專門的共享文件夾，該文件夾的作用就是用戶公開其他人下載的文件，由于網(wǎng)絡(luò)的特殊性，用戶可以從不同的節(jié)點(diǎn)去下載這些共享文件，我們可以將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇闯梢粋€(gè)巨大的文件系統(tǒng)，病毒傳播與文件被訪問(wèn)的頻率和次數(shù)有很大關(guān)系，訪問(wèn)數(shù)量越大、頻繁高那么病毒的傳播速度越快。綜合這些特點(diǎn)，我們考慮建立以下的傳播模型，在該模型中，設(shè)共享文件的總數(shù)為N，每臺(tái)主機(jī)平局共享的文件為n，那么主機(jī)的個(gè)數(shù)就是N/n，設(shè)所有共享文件病毒感染文件數(shù)為M，那么病毒感染的文件數(shù)是時(shí)間函數(shù)（ft），設(shè)共享文件被訪問(wèn)的次數(shù)即訪問(wèn)熱度H（t）[8]。通過(guò)總的共享文件中的病毒感染文件數(shù)（ft）和平均每臺(tái)主機(jī)染病毒的個(gè)數(shù)j，我們可以估算出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的染病毒的主機(jī)個(gè)數(shù)I（t）大概有（ft）/j個(gè)。在某時(shí)刻t，系統(tǒng)中染病毒文件個(gè)數(shù)（ft），未被感染為M-（ft），在隨后的t1內(nèi)，系統(tǒng)中的某一個(gè)病毒文件訪問(wèn)的次數(shù)是H（t）*t1，那么新增染毒文件個(gè)數(shù)為H（t）*t1*α*（M-（ft））/N，α為病毒的出生率，又因?yàn)楫?dāng)前染毒文件的個(gè)數(shù)是（ft），那么網(wǎng)絡(luò)中一共增加的病毒文件個(gè)數(shù)就是H（t）*t1*α*（M-（ft））/N*（ft），這段時(shí)間內(nèi)有的文件被治愈個(gè)數(shù)為t1*β*（ft），其中β為治愈率，為此我們可以得到一個(gè)微分方程：d（ft）/dt-H（t）*α*（M-（ft））/N*（ft）-β*（ft），為了求得該方程，先取H（t）=C，C為常數(shù)，最后再進(jìn)行方程解。對(duì)于模擬實(shí)驗(yàn)，主要利用的是趨勢(shì)公司網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，該公司是全球著名的殺毒軟件公司，該公司通過(guò)長(zhǎng)期的病毒數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，描繪出了實(shí)際病毒傳播曲線[9]，如圖2所示。從圖中可以看出當(dāng)曲線A表示的是K1>0時(shí)，（ft）單調(diào)遞增；B段表示的是k1=0時(shí)，病毒的出生率和治愈率將達(dá)到一個(gè)平衡，那么（ft）則不變，C段表示的是K1<0時(shí)，（ft）單調(diào)遞減。A段因?yàn)閿y帶的病毒文件剛成共享，這時(shí)的訪問(wèn)熱度比較高，H（t）逐漸增大，則K1>0，當(dāng)過(guò)了一定的時(shí)間后，訪問(wèn)的熱度隨之降低，最后達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，即是B段，K1=0，當(dāng)方位頻率進(jìn)一步降低，達(dá)到C段，即K1<0，則（ft）將出現(xiàn)單調(diào)遞減。

5結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)病毒經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，人們雖然對(duì)病毒的認(rèn)識(shí)也在不斷加深，但是也在隨著技術(shù)的發(fā)展而改變，近幾年來(lái)的病毒無(wú)論是在破壞性上、傳播途徑上，還是在隱蔽性上等都有了較大的提高，面臨這種常見的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域問(wèn)題，該文主要分析了病毒的一些基本特點(diǎn)和危害，并分析了計(jì)算機(jī)病毒網(wǎng)絡(luò)傳播模型的穩(wěn)定性和控制，以為預(yù)防計(jì)算機(jī)病毒貢獻(xiàn)一點(diǎn)微薄之力。

作者：王遠(yuǎn) 單位：昌吉學(xué)院