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恶意软件的主要类型及检测技术

作者

刘博

河南天祺信息安全技术有限公司 河南省郑州市  450001

一、引言

在数字化时代,计算机系统和网络已成为人们生活和工作中不可或缺的部分。然而,恶意软件的泛滥给信息安全带来了巨大挑战。恶意软件是指故意编制或设置的、对计算机系统或网络具有破坏性的程序或代码。它们能够在用户不知情的情况下入侵系统,窃取敏感信息、破坏数据、控制计算机资源,甚至发起大规模网络攻击,给个人、企业乃至国家带来严重的经济损失和安全隐患。因此,深入了解恶意软件的主要类型及有效的检测技术,对于保障信息安全至关重要。

二、恶意软件的主要类型

2.1 病毒

病毒是一种能够自我复制并感染其他程序或文件的恶意软件。它通常将自身代码嵌入到正常程序中,当被感染的程序运行时,病毒代码也随之执行,进而感染更多的程序和文件。病毒的传播依赖于用户的操作,如打开感染病毒的文件、运行恶意程序等。例如,CIH 病毒,它能够感染 Windows 95/98 系统下的可执行文件,在特定日期发作时,不仅会破坏硬盘数据,还可能对计算机的BIOS 芯片进行改写,导致计算机无法启动。病毒具有隐蔽性、传染性和破坏性等特点,一旦在系统中传播开来,可能造成严重的系统故障和数据丢失。

2.2 蠕虫

蠕虫是一种可以独立运行的恶意程序,它通过网络进行自我复制和传播,无需依附于其他程序或文件。蠕虫利用计算机系统的漏洞,自动扫描网络中的其他计算机,并尝试入侵。一旦成功入侵,便会在新的系统中继续传播。例如,“红色代码” 蠕虫,它利用微软 IIS 服务器的漏洞,在网络中迅速传播,导致大量服务器瘫痪,网络性能严重下降。蠕虫的传播速度极快,能够在短时间内感染大量计算机,造成网络拥塞,影响网络的正常运行。

2.3 木马

木马通常伪装成合法程序,诱使用户主动安装或执行。一旦安装成功,木马会在系统中潜伏下来,开启后门程序,使攻击者能够远程控制被感染的计算机。木马并不自我复制,但其隐蔽性强,用户很难察觉。例如,“灰鸽子” 木马,它可以获取用户计算机的屏幕截图、键盘记录,控制摄像头和麦克风,还能对文件进行操作,严重侵犯用户的隐私和计算机安全。木马常被用于窃取用户的账号密码、金融信息等敏感数据,给用户带来直接的经济损失。

2.4 勒索软件

勒索软件是近年来兴起的一种恶意软件,它通过加密用户计算机中的重要文件,然后向用户索要赎金,以换取解密密钥。勒索软件的传播途径多样,包括邮件附件、恶意链接、软件漏洞等。例如,WannaCry 勒索软件,利用Windows 系统的 SMB 漏洞进行传播,在全球范围内造成了巨大影响。被感染的计算机文件被加密,用户无法正常访问,只有支付高额赎金才有机会恢复文件。勒索软件不仅给用户带来经济损失,还可能导致重要数据永久丢失,对企业和机构的运营造成严重影响。

三、恶意软件的检测技术

3.1 基于特征码的检测技术

基于特征码的检测技术是最传统也是最常见的检测方法。它通过提取已知恶意软件的特征代码,如特定的字节序列、函数调用等,建立特征码数据库。在检测时,扫描计算机系统中的文件和内存,将扫描到的内容与特征码数据库进行比对。如果发现匹配的特征码,则判定该文件为恶意软件。这种方法的优点是检测速度快、准确性高,对于已知恶意软件的检测效果良好。然而,它的局限性在于只能检测已知的恶意软件,对于新出现的恶意软件,由于其特征码尚未收录到数据库中,无法进行有效检测。此外,恶意软件开发者可以通过加壳、变形等技术手段,改变恶意软件的特征码,从而绕过基于特征码的检测。

3.2 基于行为分析的检测技术

基于行为分析的检测技术通过监测程序的运行行为来判断其是否为恶意软件。正常程序的行为通常具有一定的模式和规律,而恶意软件在运行过程中会表现出异常行为,如频繁访问敏感系统文件、创建大量进程、进行网络连接等。检测系统会对程序的行为进行实时监测和分析,当发现异常行为时,判定该程序可能为恶意软件。例如,一些检测软件会监测程序对注册表的修改行为,如果某个程序频繁修改关键注册表项,且修改方式不符合正常程序的行为模式,则可能将其判定为恶意软件。这种检测技术的优势在于能够检测到未知的恶意软件,不受恶意软件变形的影响。但是,它也存在误报率较高的问题,因为一些正常程序在特定情况下也可能表现出类似恶意软件的行为,容易被误判。

3.3 基于机器学习的检测技术

基于机器学习的检测技术是近年来发展起来的一种先进检测方法。它通过收集大量的恶意软件样本和正常程序样本,提取样本的特征,如文件的字节分布、函数调用关系、行为特征等,然后使用机器学习算法(如决策树、支持向量机、神经网络等)进行训练,构建分类模型。在检测时,将待检测程序的特征输入到训练好的模型中,模型根据学习到的模式判断该程序是否为恶意软件。基于机器学习的检测技术具有较强的适应性,能够检测到新出现的恶意软件,并且随着样本数据的不断丰富和模型的持续训练,检测效果会不断提升。然而,该技术对样本数据的质量和数量要求较高,如果样本数据存在偏差或不完整,可能导致模型的准确性下降。同时,模型的训练和检测过程需要消耗大量的计算资源,对检测系统的性能要求较高。

四、结语

恶意软件的不断演变和多样化给计算机系统和网络安全带来了持续的威胁。病毒、蠕虫、木马、勒索软件等不同类型的恶意软件,以各自独特的方式对用户造成危害。基于特征码、行为分析和机器学习的检测技术,虽然各有优劣,但都在恶意软件的检测中发挥着重要作用。为了更有效地检测和防范恶意软件,应综合运用多种检测技术,形成多层次的防护体系。同时,随着恶意软件技术的不断发展,检测技术也需要不断创新和改进。未来,随着人工智能、大数据等技术的进一步发展,恶意软件检测技术有望取得更大突破,如利用深度学习技术对恶意软件的复杂行为进行更精准的分析,借助大数据技术收集和分析海量的样本数据,提高检测模型的准确性和适应性。此外,加强用户的安全意识教育,提高用户识别和防范恶意软件的能力,也是保障信息安全的重要环节。只有技术与用户意识双管齐下,才能更好地应对恶意软件带来的安全挑战,维护计算机系统和网络的安全稳定。

参考文献

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