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コンピュータウイルス[1]はマルウェアの一種で、実行されると他のコンピュータプログラムを変更し、そのプログラムに自身のコードを挿入することで自己複製します。 [2] [3]この複製が成功すると、影響を受けた領域はコンピュータウイルスに「感染」したと言われます。これは生物学的ウイルスに由来する比喩です。[4]
コンピュータウイルスは一般にホストプログラムを必要とする。[5]ウイルスは自身のコードをホストプログラムに書き込む。プログラムを実行すると、書き込まれたウイルスプログラムが最初に実行され、感染と被害を引き起こす。対照的に、コンピュータワームは独立したプログラムまたはコードチャンクであるため、ホストプログラムを必要としない。したがって、ホストプログラムによって制限されず、独立して実行され、積極的に攻撃を行うことができる。[6] [7]
ウイルス作成者はソーシャルエンジニアリングの 欺瞞を使用し、セキュリティの脆弱性に関する詳細な知識を利用して、最初にシステムを感染させ、ウイルスを拡散させます。ウイルスは、複雑な検出防止/ステルス戦略を使用して、ウイルス対策ソフトウェアを回避します。[8]ウイルスを作成する動機には、利益の追求（例：ランサムウェア）、政治的なメッセージを送りたい、個人的な楽しみ、ソフトウェアに脆弱性が存在することを示す、妨害行為やサービス拒否、または単にサイバーセキュリティの問題、人工生命、進化アルゴリズムを探求したいという理由などがあります。[9]
2013年現在、コンピュータウイルスは毎年数十億ドル相当の経済的損害を引き起こしています。[10]これに対応して、ウイルス対策ソフトウェア業界が出現し、さまざまなオペレーティングシステムのユーザーにウイルス対策を販売または無料で配布しています。[11]
歴史
自己複製コンピュータプログラムの理論に関する最初の学術研究は、1949年にジョン・フォン・ノイマンによって行われました。彼はイリノイ大学で「複雑なオートマトン理論と組織」について講義しました。フォン・ノイマンの研究は後に「自己複製オートマトン理論」として出版されました。彼の論文で、フォン・ノイマンはコンピュータプログラムが自己複製するように設計される方法を説明しました。[12]フォン・ノイマンの自己複製コンピュータプログラムの設計は世界初のコンピュータウイルスと見なされており、彼はコンピュータウイルス学の理論上の「父」と見なされています。[13] 1972年、ファイト・リサックはフォン・ノイマンの自己複製に関する研究を直接的に発展させ、論文「最小限の情報交換による自己複製オートマトン」を発表しました。[14]この記事は、SIEMENS 4004/35コンピュータシステム用にアセンブラプログラミング言語で書かれた完全に機能するウイルスについて説明しています。1980年に、ユルゲン・クラウスはドルトムント大学で卒業論文「Selbstreproduktion bei Programmen」（プログラムの自己複製）を執筆しました。[15]クラウスは、その研究で、コンピュータプログラムは生物学的ウイルスに似た動作をすることができると仮定しました。
クリーパーウイルスは、 1970年代初頭にインターネットの前身であるARPANETで初めて検出されました。 [16]クリーパーは、 1971年にBBNテクノロジーズのボブ・トーマスによって書かれた実験的な自己複製プログラムでした。[17]クリーパーはARPANETを使用して、 TENEXオペレーティングシステムを実行しているDEC PDP-10コンピューターに感染しました。 [18]クリーパーはARPANET経由でアクセスし、リモートシステムに自分自身をコピーして、「私はクリーパーです。捕まえられるなら捕まえてください！」というメッセージを表示しました。[19]リーパープログラムはクリーパーを削除するために作成されました。[20]
1982年、「エルク・クローナー」と呼ばれるプログラムが、最初に「野生」で出現したパーソナルコンピュータウイルスでした。つまり、ウイルスが作成された単一のコンピュータまたはコンピュータラボの外で出現したのです。 [ 21] 1981年にピッツバーグ近郊のマウント・レバノン高校の9年生、リチャード・スクレンタによって書かれたこのウイルスは、 Apple DOS 3.3オペレーティングシステムに付着し、フロッピーディスクを介して拡散しました。[21] 50回目の使用でエルク・クローナーウイルスが起動し、パーソナルコンピュータに感染して「エルク・クローナー：個性を持ったプログラム」で始まる短い詩を表示します。
1984年、南カリフォルニア大学のフレッド・コーエンは論文「コンピュータウイルス - 理論と実験」を執筆した。[22]これは、自己増殖プログラムを「ウイルス」と明示的に呼んだ最初の論文であり、この用語はコーエンの指導者であるレナード・エイドルマンによって導入された。1987年、フレッド・コーエンは、すべての可能性のあるウイルスを完全に検出できるアルゴリズムは存在しないという実証を発表した。[23]フレッド・コーエンの理論上の圧縮ウイルス[24]は、悪意のあるソフトウェア（マルウェア）ではないが、善意（善意）であると推定されるウイルスの例であった。しかし、ウイルス対策の専門家は「善意のウイルス」という概念を受け入れていない。なぜなら、ウイルスを介さずに任意の機能を実装できるからである（たとえば、自動圧縮は、ユーザーの選択によりWindowsで利用可能）。定義上、どのウイルスもコンピュータに不正な変更を加えるため、損害がなくても、または損害が意図されていなくても、望ましくない。ソロモン博士のウイルス百科事典の最初のページには、増殖するだけのウイルスであっても望ましくないことが説明されている。[25] [26]
1984年にJB Gunnが「ウイルス機能を使用してユーザー制御の仮想APLインタープリターを提供する」というタイトルで「有用なウイルス機能」を説明した記事を発表しました。[27]最初に「野生」で発見されたIBM PC互換機ウイルスは、 (c)Brainと呼ばれるブートセクターウイルスで、[28] 1986年に作成され、1987年にパキスタンのラホールでAmjad Farooq AlviとBasit Farooq Alviによってリリースされました。伝えられるところによると、これは彼らが作成したソフトウェアの不正コピーを阻止するためでした。[29] Microsoft Windowsを特に標的とする最初のウイルスであるWinVirは、 Windows 3.0のリリースから2年後の1992年4月に発見されました。[30]このウイルスにはWindows API呼び出しが含まれておらず、代わりにDOS割り込みに依存していました。数年後の1996年2月、オーストラリアのハッカー集団VLADがBizatchウイルス（別名「Boza」ウイルス）を作成した。これはWindows 95を標的とした最初のウイルスであった。1997年後半には、暗号化されたメモリ常駐型ステルスウイルスWin32.Cabanasがリリースされた。これはWindows NTを標的とした最初のウイルスであった（Windows 3.0およびWindows 9xホストにも感染することができた）。[31]
家庭用コンピュータもウイルスの影響を受けていました。Amigaに最初に現れたのは、1987年11月に検出されたSCAウイルスと呼ばれるブートセクターウイルスでした。 [32]
デザイン
部品
コンピュータウイルスは、一般的に、新しいファイルを見つけて感染させる感染メカニズム、実行する悪意のあるコードであるペイロード、ペイロードをいつアクティブにするかを決定するトリガーの3つの部分で構成されています。[33]
- 感染メカニズム
- 感染ベクターとも呼ばれ、ウイルスが広がる方法です。一部のウイルスには検索ルーチンがあり、ディスク上のファイルを見つけて感染します。[34]他のウイルスは、Jerusalem DOSウイルスのように、実行時にファイルを感染させます。
- トリガー
- ロジックボムとも呼ばれるこのウイルスは、ペイロードがアクティブになる条件を決定する部分です。[35]この条件には、特定の日付、時刻、別のプログラムの存在、ディスク上のサイズがしきい値を超えること、[36]または特定のファイルを開くことなどがあります。[37]
- ペイロード
- ペイロードは、悪意のある活動を実行するウイルス本体です。悪意のある活動の例には、ファイルの破損、機密情報の盗難、感染したシステムのスパイ活動などがあります。[38] [39]ペイロードの活動は、システムの速度低下や「フリーズ」を引き起こす可能性があるため、目立つことがあります。[34]ペイロードは非破壊的で、その主な目的はできるだけ多くの人にメッセージを広めることです。これはウイルスデマと呼ばれます。[40]
フェーズ
ウイルスのフェーズは、生物学との類似性を用いて説明されるコンピュータ ウイルスのライフ サイクルです。このライフ サイクルは、次の 4 つのフェーズに分けられます。
- 休眠期
- この段階では、ウイルス プログラムはアイドル状態です。ウイルス プログラムは、ターゲット ユーザーのコンピューターまたはソフトウェアにアクセスすることに成功しましたが、この段階では、ウイルスは何も動作しません。ウイルスは、最終的に、どのイベントがウイルスを実行するかを示す「トリガー」によってアクティブになります。すべてのウイルスにこの段階があるわけではありません。[34]
- 伝播段階
- ウイルスは増殖し、自己複製します。ウイルスは自身のコピーを他のプログラムやディスク上の特定のシステム領域に置きます。コピーは増殖中のバージョンと同一ではない場合があります。ウイルスは、IT 専門家やウイルス対策ソフトウェアによる検出を回避するために「変形」または変化することがよくあります。感染した各プログラムには、ウイルスのクローンが含まれるようになり、それ自体が増殖段階に入ります。[34]
- トリガーフェーズ
- 休眠中のウイルスは活性化されるとこの段階に移行し、本来の機能を実行します。トリガー段階は、このウイルスのコピーが自分自身を複製した回数のカウントなど、さまざまなシステムイベントによって引き起こされる可能性があります。[34]トリガーは、従業員が雇用を解雇されたとき、または一定期間が経過した後に発生する可能性があり、疑いを減らすためです。
- 実行フェーズ
- これがウイルスの実際の動作であり、ここで「ペイロード」が放出されます。ディスク上のファイルを削除したり、システムをクラッシュさせたり、ファイルを破損させたりといった破壊的な動作もあれば、画面上にユーモラスなメッセージや政治的なメッセージを表示するといった比較的無害な動作もあります。[34]
ターゲットとレプリケーション
コンピュータウイルスは、ホストコンピュータとソフトウェア上のさまざまなサブシステムに感染します。[41]ウイルスを分類する方法の1つは、ウイルスがバイナリ実行可能ファイル（ .EXEファイルや.COMファイルなど）、データファイル（ Microsoft Word文書やPDFファイルなど）、またはホストのハードドライブのブートセクター（またはこれらすべての組み合わせ）に存在するかどうかを分析することです。[42] [43]
メモリ常駐型ウイルス（または単に「常駐型ウイルス」）は、実行されるとオペレーティングシステムの一部としてインストールされ、その後、コンピュータの起動時からシャットダウン時までRAM内に残ります。常駐型ウイルスは割り込み処理コードやその他の機能を上書きし、オペレーティングシステムがターゲットファイルまたはディスクセクターにアクセスしようとすると、ウイルスコードが要求を傍受して制御フローを複製モジュールにリダイレクトし、ターゲットに感染します。対照的に、非メモリ常駐型ウイルス（または「非常駐型ウイルス」）は、実行されると、ディスクをスキャンしてターゲットを探し、感染してから終了します（つまり、実行後はメモリ内に残りません）。[44]
Microsoft OutlookやMicrosoft Wordなどの多くの一般的なアプリケーションでは、文書や電子メールにマクロプログラムを埋め込むことができ、文書を開いたときにプログラムが自動的に実行されるようにすることができます。マクロウイルス（または「ドキュメントウイルス」）は、マクロ言語で書かれ、これらの文書に埋め込まれたウイルスであり、ユーザーがファイルを開くとウイルスコードが実行され、ユーザーのコンピュータに感染する可能性があります。これが、電子メールで予期しないまたは疑わしい添付ファイルを開くことが危険である理由の1つです。[45] [46]知らない人や組織からの電子メールの添付ファイルを開かないようにすることは、ウイルスに感染する可能性を減らすのに役立ちますが、場合によっては、電子メールが評判の良い組織（大手銀行やクレジットカード会社など）からのものであるように見せかけるようにウイルスが設計されていることがあります。
ブートセクタウイルスは、ホストのハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、またはリムーバブルストレージメディア（フラッシュドライブ、フロッピーディスクなど）のブートセクタやマスターブートレコード[47] （MBR）を特に標的とします。 [48]
ブートセクターにおけるコンピュータウイルスの最も一般的な感染方法は、物理メディアです。ドライブのVBRを読み取ると、コンピュータに接続された感染したフロッピーディスクまたはUSBフラッシュドライブはデータを転送し、既存のブートコードを変更または置き換えます。次にユーザーがデスクトップを起動しようとすると、ウイルスはすぐにロードされ、マスターブートレコードの一部として実行されます。[49]
電子メールウイルスは、偶然ではなく意図的に電子メールシステムを利用して拡散するウイルスです。ウイルスに感染したファイルが誤って電子メールの添付ファイルとして送信されることもありますが、電子メールウイルスは電子メールシステムの機能を認識しています。通常、特定の種類の電子メールシステム（最も一般的に使用されているのはMicrosoft Outlook）をターゲットにし、さまざまなソースから電子メールアドレスを収集し、送信されるすべての電子メールに自身のコピーを追加したり、添付ファイルとして自身のコピーを含む電子メールメッセージを生成したりします。[50]
検出
ユーザーによる検出を避けるために、一部のウイルスはさまざまな種類の欺瞞手段を採用しています。特にDOSプラットフォーム上の一部の古いウイルスは、ファイルがウイルスに感染したときに、ホスト ファイルの「最終更新」日付が同じままであることを確認します。ただし、この方法では、特にファイルの変更に対する巡回冗長検査を維持し、日付を記録するウイルス対策ソフトウェアを欺くことはできません。 [51]一部のウイルスは、ファイルのサイズを増やしたり、ファイルを損傷したりすることなくファイルに感染できます。これらのウイルスは、実行可能ファイルの未使用領域を上書きすることでこれを実現します。これらはキャビティ ウイルスと呼ばれます。たとえば、CIH ウイルス、またはチェルノブイリ ウイルスは、ポータブル実行可能ファイルに感染します。これらのファイルには空のギャップが多数あるため、長さが 1 KBのウイルスはファイル サイズを増加させませんでした。[52]一部のウイルスは、ウイルス対策ソフトウェアが検出する前に、関連するタスクを強制終了することで検出を回避します (たとえば、Conficker )。ウイルスは、ルートキットを使用して、システムプロセスのリストに表示されないようにしたり、信頼できるプロセス内に偽装したりすることで、その存在を隠すこともできます。[53] 2010年代には、コンピューターとオペレーティングシステムがより大きく複雑になるにつれて、古い隠蔽技術を更新または置き換える必要があります。コンピューターをウイルスから保護するには、ファイルシステムがあらゆる種類のファイルアクセスに対して詳細で明示的な許可に移行することが必要になる場合があります。[要出典]さらに、既知のウイルスのうち、実際にインシデントを引き起こすのはごく一部です。これは主に、多くのウイルスが理論上の流行閾値を下回っているためです。[54]
読み取り要求インターセプト
一部のウイルス対策ソフトウェアは、ステルス機構に対抗するためにさまざまな技術を採用していますが、いったん感染すると、システムを「クリーンアップ」するための手段は信頼できません。Microsoft Windows オペレーティング システムでは、NTFS ファイル システムは独自のものです。このため、ウイルス対策ソフトウェアは、そのような要求を処理する Windows ファイルに「読み取り」要求を送信する以外に選択肢がありません。一部のウイルスは、オペレーティング システムへの要求を傍受することでウイルス対策ソフトウェアを騙します。ウイルスは、感染したファイルの読み取り要求を傍受し、要求自体を処理し、ファイルの感染していないバージョンをウイルス対策ソフトウェアに返すことで、隠れることができます。傍受は、読み取り要求を処理する実際のオペレーティング システム ファイルにコードを挿入することで実行できます。したがって、ウイルスを検出しようとするウイルス対策ソフトウェアは、感染したファイルの読み取りを許可されないか、または「読み取り」要求に対して同じファイルの感染していないバージョンが提供されます。[55]
「ステルス」ウイルスを回避する唯一の確実な方法は、「クリーン」であることがわかっているメディアから起動することです。その後、セキュリティ ソフトウェアを使用して、休止状態のオペレーティング システム ファイルをチェックできます。ほとんどのセキュリティ ソフトウェアは、ウイルス シグネチャに依存しているか、ヒューリスティックを採用しています。[56] [57]セキュリティ ソフトウェアは、Windows OS ファイルのファイル「ハッシュ」のデータベースを使用する場合もあります。これにより、セキュリティ ソフトウェアは変更されたファイルを識別し、Windows インストール メディアにそれらを正規のバージョンに置き換えるように要求できます。Windows の古いバージョンでは、Windows に保存されている Windows OS ファイルのファイル暗号化ハッシュ関数(ファイルの整合性/信頼性をチェックできるようにするため) が上書きされ、システム ファイル チェッカーは変更されたシステム ファイルが本物であると報告するため、ファイル ハッシュを使用して変更されたファイルをスキャンしても、必ずしも感染が見つかるとは限りませんでした。[58]
自己改造
最近のほとんどのウイルス対策プログラムは、いわゆるウイルスシグネチャをスキャンして、通常のプログラム内のウイルスパターンを見つけようとします。[59]ウイルスを特定する際、ウイルス対策プログラムごとに異なる検索方法が使用されます。ウイルススキャナがファイル内にそのようなパターンを見つけた場合、ファイルが感染していることをユーザーに通知する前に、ウイルススキャナは他のチェックを実行して、ウイルスが見つかったこと、つまり無害なファイル内の単なる偶然のシーケンスではないことを確認します。その後、ユーザーは感染したファイルを削除したり、(場合によっては)「クリーンアップ」または「修復」したりできます。一部のウイルスは、シグネチャによる検出を困難にする技術を使用していますが、おそらく不可能ではありません。これらのウイルスは、感染するたびにコードを変更します。つまり、感染したファイルごとに、ウイルスの異なる亜種が含まれています。[要出典]
シグネチャ検出を回避する方法の 1 つは、単純な暗号化を使用してウイルス本体を暗号化 (エンコード) し、暗号化モジュールと静的な暗号化キーのみを平文で残すことです。この暗号化キーは、感染ごとに変更されることはありません。[60]この場合、ウイルスは小さな復号モジュールと暗号化されたウイルス コードのコピーで構成されます。ウイルスが感染ファイルごとに異なるキーで暗号化されている場合、ウイルスで一定のままである唯一の部分は復号モジュールであり、これは (たとえば) 末尾に追加されます。この場合、ウイルス スキャナーはシグネチャを使用してウイルスを直接検出することはできませんが、復号モジュールは検出できるため、間接的なウイルス検出は可能です。これらは感染したホストに保存されている対称キーであるため、最終的なウイルスを復号することは完全に可能ですが、自己変更コードは非常にまれであるため、ウイルス スキャナーが少なくともそのファイルを疑わしいものとして「フラグ」するのに十分な理由となるため、これはおそらく必要ありません。 [要出典]古くて簡潔な方法としては、加算や減算などの算術演算と、XOR演算などの論理条件を使用する方法がある。[61]この場合、ウイルス内の各バイトは定数であるため、復号化には排他的論理和演算を繰り返すだけでよい。コードが自分自身を変更するのは疑わしいため、暗号化/復号化を行うコードは、多くのウイルス定義の署名の一部である可能性がある。[要出典]より単純な古いアプローチではキーは使用されず、暗号化は、増分と減分、ビット回転、算術否定、論理NOTなどのパラメーターのない操作のみで構成されていた。[61]ポリモーフィックウイルスと呼ばれる一部のウイルスは、実行可能ファイル内で暗号化手段を使用し、ウイルススキャナーの更新が無効になったり、コンピューターが再起動されたりするなど、特定のイベントが発生するとウイルスが暗号化される。[62]これは暗号ウイルス学と呼ばれている。
ポリモーフィック コードは、ウイルス スキャナーに深刻な脅威をもたらした最初の手法でした。通常の暗号化ウイルスと同様に、ポリモーフィック ウイルスは、自身の暗号化されたコピーでファイルを感染させ、復号モジュールによって復号されます。ただし、ポリモーフィック ウイルスの場合、この復号モジュールも感染ごとに変更されます。そのため、よく書かれたポリモーフィック ウイルスには、感染間で同一のままになる部分がないため、「シグネチャ」を使用して直接検出することが非常に困難です。[63] [64]ウイルス対策ソフトウェアは、エミュレータを使用してウイルスを復号するか、暗号化されたウイルス本体の統計パターン分析によってこれを検出できます。ポリモーフィック コードを有効にするには、ウイルスの暗号化された本体のどこかにポリモーフィック エンジン(「ミューテーティング エンジン」または「ミューテーションエンジン」とも呼ばれる)が必要です。このようなエンジンの動作に関する技術的な詳細については、ポリモーフィック コードを参照してください。[65]
一部のウイルスは、ポリモーフィック コードを使用して、ウイルスの変異率を大幅に制限します。たとえば、ウイルスは時間の経過とともにわずかに変異するようにプログラムできます。また、ウイルスのコピーがすでに含まれているコンピュータ上のファイルに感染したときには変異しないようにプログラムできます。このような低速のポリモーフィック コードを使用する利点は、1 回の実行で感染する「おとり」ファイルには、通常、ウイルスの同一または類似のサンプルが含まれているため、ウイルス対策の専門家や調査員がウイルスの代表的なサンプルを入手するのが難しくなることです。これにより、ウイルス スキャナーによる検出が信頼できなくなる可能性が高くなり、ウイルスの一部のインスタンスが検出を回避できる可能性があります。
エミュレーションによる検出を避けるために、一部のウイルスは、新しい実行ファイルに感染するたびに自分自身を完全に書き換えます。この技術を使用するウイルスは、メタモーフィックコードと呼ばれます。メタモーフィックを可能にするには、「メタモーフィックエンジン」が必要です。メタモーフィックウイルスは通常、非常に大きく複雑です。たとえば、W32/Simileは14,000行を超えるアセンブリ言語コードで構成されており、その90％はメタモーフィックエンジンの一部です。[66] [67]
効果
被害は、システム障害、データの破損、コンピュータリソースの浪費、メンテナンスコストの増加、個人情報の盗難などによって引き起こされます。[10]すべてのコンピュータウイルス（特に新しいウイルス）を検出できるウイルス対策ソフトウェアはありませんが、コンピュータセキュリティ研究者は、ウイルスが広く配布される前に、ウイルス対策ソリューションが新しいウイルスをより効果的に検出できるようにする新しい方法を積極的に模索しています。[68]
パワーウイルスは、特定のマシンコードを実行してCPUの最大電力消費（中央処理装置の熱エネルギー出力）に達するコンピュータプログラムです。[69]コンピュータの冷却装置は、最大電力ではなく熱設計電力まで電力を消費するように設計されており、プロセッサを停止するロジックがない場合、パワーウイルスはシステムを過熱させる可能性があります。これにより、永久的な物理的損傷が発生する可能性があります。パワーウイルスは悪意のあるものである可能性がありますが、製品の設計段階でのコンピュータコンポーネントの統合テストや熱テスト、または製品のベンチマークに使用されるテストソフトウェアスイートであることがよくあります。[70]
安定性テストアプリケーションは、パワー ウイルスと同じ効果 (CPU 使用率の上昇) を持つ類似のプログラムですが、ユーザーの制御下にあります。たとえば、オーバークロック時に CPU をテストするために使用されます。不適切に記述されたプログラム内のスピンロックは、長時間続くと、同様の症状を引き起こす可能性があります。
異なるマイクロアーキテクチャでは、通常、最大電力を得るために異なるマシンコードが必要です。そのようなマシンコードの例は、CPUの参考資料には掲載されていないようです。[71]
感染ベクター
ソフトウェアは、システム リソースの不正使用を防ぐためのセキュリティ機能を備えて設計されることが多いため、多くのウイルスは、システムまたはアプリケーション ソフトウェアのセキュリティ上の欠陥であるセキュリティ バグを悪用して操作し、自分自身を拡散して他のコンピュータに感染させる必要があります。多数の「バグ」を生み出すソフトウェア開発戦略は、通常、ウイルスが 悪用できる潜在的な「穴」や「入り口」も生み出します。
ウイルスが自己複製するには、コードの実行とメモリへの書き込みを許可する必要があります。このため、多くのウイルスは、正当なプログラムの一部である可能性のある実行ファイルに自身を添付します (コード インジェクションを参照)。ユーザーが感染したプログラムを起動しようとすると、ウイルスのコードが同時に実行される可能性があります。[72]ファイル拡張子を使用してプログラムの関連付けを決定するオペレーティング システム (Microsoft Windows など) では、拡張子がデフォルトでユーザーから隠されている場合があります。これにより、ユーザーに表示されるファイルとは異なる種類のファイルを作成できます。たとえば、実行可能ファイルが作成され、「picture.png.exe」という名前が付けられると、ユーザーは「picture.png」のみを表示し、このファイルはデジタル画像であり、おそらく安全であると想定しますが、開くと、クライアント マシンで実行可能ファイルが実行されます。[73]ウイルスは、フラッシュ ドライブなどのリムーバブル メディアにインストールされる場合があります。ドライブは、好奇心旺盛なユーザーがドライブをコンピューターに挿入することを期待して、政府機関の駐車場やその他のターゲットに置かれる場合があります。 2015年の実験では、ミシガン大学の研究者らは、ユーザーの45～98%が出所不明のフラッシュドライブを接続することを発見した。[74]
ウイルスの大部分は、Microsoft Windowsを実行しているシステムをターゲットにしています。これは、Microsoft がデスクトップ コンピュータユーザーで大きな市場シェアを占めているためです。[75]ネットワーク上のソフトウェア システムの多様性により、ウイルスやマルウェアの破壊的な可能性が制限されます。[a] Linuxなどのオープン ソースオペレーティング システムでは、ユーザーはさまざまなデスクトップ環境、パッケージ ツールなどを選択できます。つまり、これらのシステムのいずれかをターゲットにした悪意のあるコードは、すべてのユーザーのサブセットにのみ影響します。多くの Windows ユーザーは同じアプリケーション セットを実行しているため、多数のホストで同じエクスプロイトをターゲットにすることで、ウイルスが Microsoft Windows システム間で急速に拡散することができます。[76] [77] [78] [79]
Linux や Unix は一般に、通常のユーザーが許可なくオペレーティング システム環境に変更を加えることをネイティブに防止しているが、Windows ユーザーは一般にこれらの変更を防止されていないため、ウイルスは Windows ホスト上のシステム全体を簡単に制御できる。この違いは、 Windows XPなどの最新バージョンで管理者アカウントが広く使用されていることにも一部起因している。1997 年、研究者は Linux 用のウイルス「Bliss」を作成し、リリースした。[80]ただし、Bliss はユーザーが明示的に実行する必要があり、ユーザーが変更する権限を持つプログラムにのみ感染する。Windows ユーザーとは異なり、ほとんどの Unix ユーザーは、ソフトウェアをインストールまたは構成する場合を除いて、管理者または「ルート ユーザー」としてログインしない。その結果、ユーザーがウイルスを実行しても、オペレーティング システムに害を及ぼすことはできない。Bliss ウイルスは広まることはなく、主に研究対象のままである。作成者は後にソース コードをUsenetに投稿し、研究者がウイルスの動作を確認できるようにした。[81]
コンピュータ ネットワークが普及する前は、ほとんどのウイルスはリムーバブル メディア、特にフロッピー ディスクで拡散していました。パーソナル コンピュータの初期の頃は、多くのユーザーがフロッピーで情報やプログラムを定期的に交換していました。一部のウイルスはこれらのディスクに保存されているプログラムを感染させることで拡散しましたが、他のウイルスはディスクのブートセクタにインストールされ、ユーザーがディスクからコンピュータを起動したときに実行されるようにしました (通常は不注意です)。当時のパーソナル コンピュータは、フロッピーがドライブに残っていると、まずフロッピーから起動しようとしました。フロッピー ディスクが使用されなくなるまで、これが最も効果的な感染戦略であり、ブート セクタ ウイルスは長年「野生」で最も一般的でした。従来のコンピュータ ウイルスは、パーソナル コンピュータの普及と、その結果としての掲示板システム(BBS)、モデムの使用、およびソフトウェア共有の増加によって、1980 年代に出現しました。掲示板主導のソフトウェア共有は、トロイの木馬プログラムの拡散に直接寄与し、ウイルスは広く取引されているソフトウェアに感染するように作成されました。シェアウェアと海賊版ソフトウェアは、BBS上のウイルスの一般的な媒介物でした。 [82] [83]ウイルスは、ネットワークファイルシステム上のファイルや、他のコンピュータがアクセスするファイルシステムに感染することで、他のコンピュータに広がる可能性が高くなります。[84]
マクロウイルスは1990 年代半ばから一般的になっています。これらのウイルスのほとんどは、Microsoft WordやMicrosoft Excelなどの Microsoft プログラムのスクリプト言語で書かれており、文書やスプレッドシートに感染してMicrosoft Office全体に広がります。Word と Excel はMac OSでも利用できるため、そのほとんどはMacintosh コンピューターにも広がります。これらのウイルスのほとんどは感染した電子メールメッセージを送信する機能を持っていませんでしたが、そうしたウイルスはMicrosoft Outlookコンポーネント オブジェクト モデル(COM) インターフェイスを利用しました。 [85] [86] Microsoft Word の古いバージョンの中には、空白行を追加することでマクロが自己複製できるものがあります。2 つのマクロウイルスが同時に文書に感染した場合、2 つの組み合わせが自己複製も行う場合は、2 つの「交配」のように見え、「親」とは異なるウイルスとして検出される可能性があります。[87]
ウイルスは、感染したマシンに保存されているすべての連絡先（友人や同僚の電子メールアドレスなど）に、インスタントメッセージとしてウェブアドレスリンクを送信することもあります。受信者がリンクを友人（信頼できるソース）からのものだと思ってリンクをたどってウェブサイトにアクセスすると、そのサイトでホストされているウイルスがこの新しいコンピュータに感染し、増殖し続ける可能性があります。[88]クロスサイトスクリプティングを使用して拡散するウイルスは、2002年に初めて報告され、[89] 2005年に学術的に実証されました。[90] MySpace（Samyワーム）やYahoo!などのウェブサイトを悪用したクロスサイトスクリプティングウイルスの実例は複数あります。
対策
1989年にADAPSOソフトウェア産業部門は「電子破壊行為への対処法」を出版し[91]、その中でデータ損失のリスクに続いて「顧客の信頼を失うというさらなるリスク」を挙げた[92] [93] [94] 。
多くのユーザーは、コンピューターが実行可能ファイル (電子メールの添付ファイルとして配布されるか、USB フラッシュ ドライブなど)をダウンロードまたは実行しようとしたときに、既知のウイルスを検出して除去できるウイルス対策ソフトウェアをインストールします。一部のウイルス対策ソフトウェアは、マルウェアをインストールしようとする既知の悪意のある Web サイトをブロックします。ウイルス対策ソフトウェアは、ホストがウイルスを伝達する基本的な機能を変更しません。ユーザーは、セキュリティの脆弱性(「ホール」)を修正するために、ソフトウェアを定期的に更新する必要があります。ウイルス対策ソフトウェアは、最新の脅威を認識するためにも定期的に更新する必要があります。これは、悪意のあるハッカーやその他の個人が常に新しいウイルスを作成しているためです。ドイツのAV-TEST研究所は、Windows [95]および Android [96]用のウイルス対策ソフトウェアの評価を公開しています。
Microsoft Windowsのウイルス対策およびマルウェア対策ソフトウェアの例には、リアルタイム保護用のオプションのMicrosoft Security Essentials [97] （Windows XP、Vista、Windows 7用）、 Windows悪意のあるソフトウェアの削除ツール[98] （現在は毎月第2火曜日の「Patch Tuesday 」のWindows（セキュリティ）アップデートに含まれる）、Windows Defender（Windows XPの場合はオプションでダウンロード）などがあります。[99]さらに、いくつかの優れたウイルス対策ソフトウェアプログラムがインターネットから無料でダウンロードできます（通常、非商用目的の使用に制限されています）。[100]こうした無料プログラムの中には、商用の競合製品とほぼ同等のものもあります。[101]一般的なセキュリティ上の脆弱性にはCVE IDが割り当てられ、米国の国家脆弱性データベースに掲載されています。Secunia PSI [102]は、個人使用が無料で、PCに脆弱性のある古いソフトウェアがないかチェックし、更新を試みるソフトウェアの例です。ランサムウェアは、身代金が支払われるまで画面またはシステムがロックされたり使用できなくなったりするというメッセージをユーザーの画面に表示するウイルスです。フィッシングは、悪意のある個人が友人、コンピューター セキュリティの専門家、またはその他の善意の個人を装い、標的の個人にパスワードやその他の個人情報を明かさせるように仕向ける詐欺行為です。
その他の一般的な予防策としては、タイムリーなオペレーティングシステムのアップデート、ソフトウェアのアップデート、慎重なインターネット閲覧（怪しいウェブサイトを避ける）、信頼できるソフトウェアのみのインストールなどが挙げられます。[103]一部のブラウザは、Googleに報告され、Googleによってマルウェアをホストしていると確認されたサイトにフラグを設定します。[104] [105]
アンチウイルス ソフトウェア アプリケーションがウイルスを検出するために使用する一般的な方法は 2 つあります。アンチウイルスソフトウェアの記事で説明されているように、1 つ目は、これまでのところ最も一般的なウイルス検出方法で、ウイルス シグネチャ定義のリストを使用する方法です。これは、コンピューターのメモリ (ランダム アクセス メモリ(RAM) とブート セクター) の内容と、固定またはリムーバブル ドライブ (ハード ドライブ、フロッピー ドライブ、または USB フラッシュ ドライブ) に保存されているファイルを調べ、それらのファイルを既知のウイルス「シグネチャ」のデータベースと比較することによって機能します。ウイルス シグネチャは、個々のウイルスを識別するために使用されるコードの文字列にすぎません。アンチウイルスの設計者は、各ウイルスに対して、正規のプログラムには見つからない一意のシグネチャ文字列を選択しようとします。異なるアンチウイルス プログラムでは、ウイルスを識別するために異なる「シグネチャ」を使用します。この検出方法の欠点は、ユーザーは最新のウイルス定義更新のシグネチャによって検出されたウイルスからのみ保護され、新しいウイルスからは保護されないことです (「ゼロデイ攻撃」を参照)。[106]
ウイルスを見つける 2 番目の方法は、一般的なウイルスの動作に基づくヒューリスティック アルゴリズムを使用することです。この方法では、ウイルス対策セキュリティ会社がまだ「シグネチャ」を定義していない新しいウイルスを検出できますが、シグネチャを使用する場合よりも誤検出が多くなります。誤検出は、特に商業環境では混乱を招く可能性があります。なぜなら、IT サービスがシステムのウイルス チェックを完了するまで、会社のコンピュータ システムを使用しないように会社がスタッフに指示することになる可能性があるからです。これにより、通常の従業員の生産性が低下する可能性があります。
回復戦略と方法
ウイルスによる被害を減らすには、データ（およびオペレーティングシステム）のバックアップを、システムに接続されていない（ほとんどの場合、ハードドライブなど）、読み取り専用、または別のファイルシステムを使用しているなどの理由でアクセスできない別のメディアに定期的に作成します。このようにして、ウイルスによってデータが失われた場合でも、バックアップ（できれば最近のもの）を使用して再開できます。[107] CDやDVDなどの光学メディアでのバックアップセッションを閉じると、読み取り専用になり、ウイルスの影響を受けることがなくなります（ウイルスまたは感染したファイルがCD / DVDにコピーされていない限り）。同様に、インストールされたオペレーティングシステムが使用できなくなった場合は、起動可能なCD上のオペレーティングシステムを使用してコンピューターを起動できます。リムーバブルメディア上のバックアップは、復元する前に慎重に検査する必要があります。たとえば、Gammimaウイルスは、リムーバブルフラッシュドライブを介して増殖します。[108] [109]
ウイルス対策ソフトウェア会社が運営する多くのウェブサイトでは、限定的な「クリーニング」機能付きで、無料のオンラインウイルススキャンを提供しています（結局のところ、ウェブサイトの目的はウイルス対策製品とサービスを販売することです）。Googleの子会社であるVirusTotal .comなどの一部のウェブサイトでは、ユーザーが1つ以上の疑わしいファイルをアップロードし、1回の操作で1つ以上のウイルス対策プログラムでスキャンおよびチェックすることができます。[110] [111]さらに、いくつかの優れたウイルス対策ソフトウェアプログラムがインターネットから無料でダウンロードできます（通常、非商用目的の使用に制限されています）。[112] Microsoftは、Microsoft Security Essentialsと呼ばれるオプションの無料ウイルス対策ユーティリティ、通常のWindows更新体制の一環として更新されるWindows悪意のあるソフトウェアの削除ツール、およびWindows 8でウイルス対策製品にアップグレードされた古いオプションのマルウェア対策（マルウェア除去）ツールWindows Defenderを提供しています。
一部のウイルスは、システムの復元や、タスク マネージャーやCMDなどの他の重要な Windows ツールを無効にする。これを実行するウイルスの例としては、CiaDoor がある。このようなウイルスの多くは、コンピューターを再起動し、ネットワーク対応の Windows「セーフ モード」に入り、システム ツールまたはMicrosoft Safety Scanner を使用することで削除できる。[113] Windows Me、Windows XP、Windows Vista、およびWindows 7のシステムの復元では、レジストリと重要なシステム ファイルを以前のチェックポイントに復元できる。多くの場合、ウイルスはシステムを「ハング」または「フリーズ」させ、その後のハード リブートで同じ日のシステム復元ポイントが破損する。ウイルスが復元ファイルを破損するように設計されておらず、以前の復元ポイントに存在しない限り、以前の日の復元ポイントは機能するはずである。[114] [115]
Microsoft のシステム ファイル チェッカー(Windows 7 以降で改善) を使用すると、破損したシステム ファイルをチェックして修復できます。[116]クローン ディスク、ディスク イメージ、またはバックアップコピーからパーティション全体の以前の「クリーンな」(ウイルスのない) コピーを復元することが 1 つの解決策です。以前のバックアップ ディスク「イメージ」の復元は比較的簡単で、通常はマルウェアが削除され、コンピューターを「駆除」するよりも高速な場合があります。または、以下に説明するように、オペレーティング システムとプログラムを最初から再インストールして再構成し、ユーザー設定を復元します。[107]オペレーティング システムを再インストールすることは、ウイルス除去のもう 1 つの方法です。ライブ CDから起動するか、ハード ドライブを別のコンピューターに接続して 2 番目のコンピューターのオペレーティング システムから起動することで、重要なユーザー データのコピーを回復できる場合があります。元のドライブで感染したプログラムを実行してそのコンピューターを感染させないように十分注意してください。その後、元のハード ドライブを再フォーマットし、元のメディアから OS とすべてのプログラムをインストールできます。システムが復元されたら、復元された実行ファイルからの再感染を防ぐための予防措置を講じる必要があります。[117]
大衆文化
フィクションにおける自己増殖プログラムの最初の記述は、グレゴリー・ベンフォードの1970 年の短編小説「傷だらけの男」である。この小説では、VIRUS と呼ばれるコンピュータ プログラムが説明されている。このプログラムは、電話モデムダイヤル機能を持つコンピュータにインストールされると、別のコンピュータが応答するモデムに当たるまでランダムに電話番号をダイヤルし、次に応答したコンピュータを独自のプログラムでプログラムしようとする。その結果、2 番目のコンピュータもランダムに番号をダイヤルし始め、プログラムする別のコンピュータを探すようになる。このプログラムは、影響を受けやすいコンピュータを通じて急速に指数関数的に広がり、2 番目のプログラムである VACCINE によってのみ対抗できる。 [ 118]この物語は、ベンフォードが 1960 年代に概念実証として研究室のコンピュータで作成して実行したFORTRANで書かれた実際のコンピュータ ウイルスに基づいており、1970 年にジョン・ブルナーにそのことを伝えた。[119]
このアイデアは、1972年の2つの小説、デイヴィッド・ジェロルドの『ハーリーが一人の男になったとき』とマイケル・クライトンの『ターミナル・マン』でさらに探求され、1975年のジョン・ブルナーの小説『ショックウェーブ・ライダー』の主要テーマとなった。[120]
1973年のマイケル・クライトンの SF映画『ウエストワールド』では、アンドロイドを暴走させる中心的なストーリーテーマとして、コンピュータウイルスの概念が早くから言及されている。 [121] [より優れた情報源が必要] アラン・オッペンハイマーの登場人物は、この問題を「...ここには、ある地域から次の地域へと広がる感染症のプロセスとの類似性を示唆する明確なパターンがある」と要約している。これに対して、「おそらく病気と表面的な類似性がある」や「正直に言って、機械の病気を信じるのは難しい」と返答している。[122]
その他のマルウェア
「ウイルス」という用語は、他の種類のマルウェアを指すためにも誤用されています。「マルウェア」には、コンピュータ ウイルスのほか、コンピュータ「ワーム」、ランサムウェア、スパイウェア、アドウェア、トロイの木馬、キーロガー、ルートキット、ブートキット、悪意のあるブラウザ ヘルパー オブジェクト(BHO)、その他の悪意のあるソフトウェアなど、さまざまな悪意のあるソフトウェアが含まれます。現在発生しているマルウェアの脅威の大部分は、コンピュータ ウイルスではなく、トロイの木馬プログラムまたはコンピュータ ワームです。1985 年にFred Cohenによって造られたコンピュータ ウイルスという用語は、誤った呼び方です。[123]ウイルスは、感染したホストコンピュータ上で、ハードディスクの容量や中央処理装置（CPU）時間の取得、個人情報（クレジットカード番号、デビットカード番号、電話番号、名前、メールアドレス、パスワード、銀行情報、住所など）へのアクセスと盗難、データの破損、ユーザーの画面への政治的、ユーモアのある、または脅迫的なメッセージの表示、電子メールの連絡先へのスパム、キーストロークの記録、さらにはコンピュータを使用不能にするなど、何らかの有害な活動を行うことがよくあります。ただし、すべてのウイルスが破壊的な「ペイロード」を持ち、自分自身を隠そうとするわけではありません。ウイルスの特徴は、生体細胞内で複製する生物学的ウイルスと同様に、ユーザーの同意なしに他のソフトウェアを変更する自己複製コンピュータプログラムであることです。
参照
注記
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そして、ここには、リゾート地から次のリゾート地へと広がる感染症のプロセスとの類似性を示唆する明確なパターンがあります。" ... "おそらく、病気と表面的な類似点があるのでしょう。" "正直に言うと、機械の病気を信じるのは難しいと思います。
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さらに読む
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- Granneman, Scott (2003 年 10 月 6 日). 「Linux 対 Windows ウイルス」. The Register . 2015 年 9 月 7 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017 年8 月 10 日閲覧。
- ルートヴィヒ、マーク (1993)。コンピュータウイルス、人工生命、進化。アリゾナ州ツーソン 85717: American Eagle Publications, Inc. ISBN 0-929408-07-12008年7月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、コンピュータウイルスに関連するメディアがあります。
（DMOZ）
- Microsoft セキュリティ ポータル
- 米国政府 CERT (コンピュータ緊急対応チーム) サイト
- 「コンピュータウイルス - 理論と実験」 - フレッド・コーエンによる原著論文、1984年
- アンドリュー・ロス著『カウンターカルチャーをハッキングする』 （ハッキングについて、1990年）