Проактивные методы антивирусной защиты

История компьютерных вирусов насчитывает уже более 25 лет. Неразрывно с вирусами развивались и средства противодействия вирусам - антивирусы. Исторически сложилось так, что лидерство на рынке антивирусных технологий заняли системы сигнатурного поиска, иначе называемые реактивными, имеющие целый ряд серьезных недостатков. На смену им приходят новые проактивные технологии такие как HIPS, Sandbox, VIPS и другие., к которых пойдет речь в этой статье.

Классические проактивные системы обнаружения вредоносных программ, несмотря на кажущуюся простоту реализации и надежность, имеют ряд существенных недостатков, а именно:

• Слабая эффективность против угроз типа 0-day, так как эффективность напрямую связана с базой сигнатур вредоносного ПО, в которую внесены сигнатуры только известного, на данный момент, вредоносного ПО;
• Необходимость постоянного обновления базы сигнатур вирусов для эффективной защиты от нового вредоносного ПО;
• Для определения вредоносного ПО необходима процедура сканирования, которая отнимает достаточно много времени и системных ресурсов;

Данные причины и послужили толчком к развитию т.н. проактивных систем защиты, о которых и пойдет речь в данной статье.

 

Методы проактивной защиты

История развития проактивных методов защиты

Проактивные методы защиты появились почти одновременно с реактивными методами защиты, как и системы, применяющие данные методы. Но в силу недостаточной «дружественности» проактивных систем защиты по отношению к пользователю разработка подобных систем была прекращена, а методы преданы забвению. Относительно недавно проактивные методы защиты начали свое возрождение. На сегодняшний день методы проактивной защиты интегрируются в антивирусные программы, ранее использовавшие лишь реактивные системы защиты, а так же на основе проактивных методов создаются новые антивирусные системы, комбинирующие несколько методов проактивной защиты, и позволяющие эффективно противостоять новейшим угрозам.

На сегодняшний день наиболее известны и часто применимы следующие методы проактивной защиты:

• Методы поведенческого анализа;
• Методы ограничения выполнение операций;
• Методы контроля целостности ПО и ОС.

 

Методы предотвращения вторжений (IPS-методы):

HIPS

HIPS - метод контроля активности, основанный на перехвате обращений к ядру ОС и блокировке выполнения потенциально опасных действий ПО, работающего в user-mode, выполняемых без ведома пользователя;

Принцип работы

HIPS-система с помощью собственного драйвера перехватывает все обращения ПО к ядру ОС. В случае попытки выполнения потенциально опасного действия со стороны ПО, HIPS-система блокирует выполнение данного действия и выдает запрос пользователю, который решает разрешить или запретить выполнение данного действия.

Преимущества систем, построенных на методе HIPS:

• Низкое потребление системных ресурсов;
• Не требовательны к аппаратному обеспечению ПК (могут работать на различных платформах);
• Высокая эффективность противостояния угрозам 0-day;
• Высокая эффективность противодействия руткитам, работающим в user-mode;

Недостатки систем, построенных на методе HIPS:

• Низкая эффективность противодействия руткитам, работающим в kernel-mode;
• Большое количество обращений к пользователю ПК;
• Пользователь должен обладать знаниями о принципах функционирования ОС;
• Невозможность противодействия активному заражению ПК;

 

VIPS

VIPS - метод контроля активности, основанный на мониторинге выполняемых операций ПО, установленном на ПК, и блокировке выполнения потенциально опасных действий ПО, выполняемых без ведома пользователя.

Принцип работы

VIPS-система при помощи технологий аппаратной виртуализации (Intel VT-x, AMD-V) запускает ОС в «виртуальной машине» и осуществляет контроль всех выполняемых операций. В случае попытки выполнения потенциально опасного действия со стороны ПО, VIPS-система блокирует выполнение данного действия и выдает запрос пользователю, который решает разрешить или запретить выполнение данного действия.

 

Преимущества систем, построенных на методе VIPS:

• Низкое потребление системных ресурсов;
• Высокая эффективность противостояния угрозам 0-day;
• Высокая эффективность противодействия руткитам, работающим и в user-mode, и в kernel-mode;

Недостатки систем, построенных на методе VIPS:

• Требовательны к аппаратному обеспечению ПК (для работы VIPS-системы необходима аппаратная поддержка процессором технологий аппаратной виртуализации (Intel VT-x или AMD-V);
• Большое количество обращений к пользователю ПК;
• Пользователь должен обладать знаниями о принципах функционирования ОС;
• Невозможность противодействия активному заражению ПК;

 

 

Песочница (sandbox)

Песочница (sandbox) - метод, основанный на выполнении потенциально опасного ПО в ограниченной среде выполнения (т.н. «песочнице»), которая допускает контакт потенциально опасного ПО с ОС.

Принцип работы

Песочница разделяет установленное ПО на две категории: «Доверенные» и «Не доверенные». ПО, входящее в группу «Доверенные» выполняется без каких либо ограничений. ПО входящее в группу «Не доверенные» выполняется в специальной ограниченной среде выполнения (т.н. песочнице), данному ПО запрещено выполнение любых операций, которые могут привести к краху ОС.

Преимущества систем, построенных на методе песочница (sandbox):

• Низкое потребление системных ресурсов;
• Не требовательны к аппаратному обеспечению ПК (могут работать на различных платформах);
• Малое количество обращений к пользователю ПК;

Недостатки систем, построенных на методе песочница (sandbox):

• Пользователь должен обладать знаниями о принципах функционирования ОС;
• Невозможность противодействия активному заражению ПК;

 

Методы поведенческого анализа

Поведенческий блокиратор (метод активного поведенческого анализа)

Поведенческий блокиратор (метод активного поведенческого анализа) - метод, основанный на методах IPS, анализа в реальном времени цепочек действий ПО и блокирования выполнение потенциально опасных алгоритмов в реальном времени.

Принцип работы

Различные проактивные системы защиты используют различные концепции реализации метода активного поведенческого анализа (т.к. метод активного поведенческого анализа может быть построен на базе любого IPS-метода). В общем и целом метод активного поведенческого анализа представляет собой IPS-метод с интеллектуальной системой принятия решений, анализирующей, не отдельные действия, а цепочки действий.

 

Преимущества систем, построенных на методе активного поведенческого анализа:

• Меньшее количество обращений к пользователю, по сравнению с системами, построенными на IPS-методах;
• Низкое потребление системных ресурсов;
• Не требовательны к аппаратному обеспечению ПК (могут работать на различных платформах);

Недостатки систем, построенных на методе активного поведенческого анализа:

• Интеллектуальная система вынесения вердиктов может вызывать «ложные срабатывания» (блокирование работы не вредоносного ПО, из-за совершения операций, схожих с деятельностью вредоносного ПО);
• Невозможность противодействия активному заражению ПК;

 

 

Метод эмуляции системных событий (метод пассивного поведенческого анализа)

 

Методы эмуляции системных событий (метод пассивного поведенческого анализа) - метод определения вредоносного ПО путем анализа действий и/или цепочки действий с помощью выполнения ПО в специальной ограниченной среде (т.н. эмуляторе кода), имитирующей реальное аппаратное обеспечение.

Принцип работы

ПО запускается в специальной ограниченной среде (т.н. эмуляторе кода), имитирующей реальное аппаратное обеспечение, где производится проверка на выполнение определенных действий и/или цепочки действий. Если обнаружена возможность выполнения потенциально опасного действия и/или цепочки действий, ПО помечается как вредоносное.

 

Преимущества систем, построенных на методе активного поведенческого анализа:

• Не требуют специальных знаний или навыков со стороны пользователя;
• Не требовательны к аппаратному обеспечению ПК (могут работать на различных платформах);
• Отсутствие обращений к пользователю, за исключением случаев обнаружения вредоносного ПО;

Недостатки систем, построенных на методе активного поведенческого анализа:

• В некоторых случаях анализ кода может занимать достаточно продолжительное время;
• Широкое применение методик противодействия эмуляции кода вредоносного ПО, поэтому системы, использующие метод пассивного поведенческого анализа, могут противостоять не всем видам вредоносного ПО;
• Невозможность противодействия активному заражению ПК.

 

Сканер целостности

Сканер целостности осуществляет постоянный мониторинг ядра ОС, на предмет выявления изменений, которые могло произвести вредоносное ПО. В случае обнаружения изменений внесенных вредоносным ПО об этом оповещается пользователь и по возможности производится откат действий, произведенных вредоносными ПО.

Принцип работы

Сканер целостности осуществляет мониторинг всех обращений к ядру ОС. В случае обнаружения попытки изменения критически важных параметров, операция блокируется.

 

Преимущества систем, построенных на методе «сканер целостности»:

• Не требуют специальных знаний или навыков со стороны пользователя;
• Не требовательны к аппаратному обеспечению ПК (могут работать на различных платформах);
• Малое количество обращений к пользователю;

Недостатки систем, построенных на методе «сканер целостности»:

• Для осуществление контроля целостности необходимо контролировать большое количество различных параметров, что может негативно сказаться на производительности ПК;
• Слабая эффективность противодействия user-mode и kernel-mode руткитам;
• Невозможность противодействия активному заражению ПК;

 

 

Метод предотвращения атак на переполнение буфера («эмулятор NX-бита»)

 

«Эмулятор NX-бита» осуществляет мониторинг содержимого оперативной памяти. В случае обнаружения попытки внесения критических изменений в содержимое оперативной памяти, действие блокируется.

Принцип работы

Как известно, суть атак на переполнение буфера заключается в преднамеренном переполнении оперативной памяти и как следствие вывода из строя ПК, на определенное время. «Эмулятор NX-бита» создает специальную зарезервированную область оперативной памяти, куда запись данных невозможна. В случае обнаружения попытки записи данных в зарезервированную область памяти, «эмулятор NX-бита» блокирует действие, таким образом, предотвращая вывод ПК из строя. 

Преимущества систем, построенных на методе «эмулятора NX-бита»:

• Не требуют специальных знаний или навыков со стороны пользователя;
• Не требовательны к аппаратному обеспечению ПК (могут работать на различных платформах);
• Полное отсутствие каких бы то ни было обращений к пользователю;

Недостатки систем, построенных на методе «эмулятора NX-бита»:

• Системы, построенные на методе «эмулятора NX-бита», могут противостоять только против хакерских атак на переполнение буфера, любым другим видам угроз данные системы противостоять не могут;
• Невозможность противодействия активному заражению ПК.

В данной статье рассматривались проактивные системы защиты. Была приведена краткая историческая справка по истории развития проактивных систем защиты, также были рассмотрены основные виды методов проактивной защиты:

• Методы ограничения выполнения операций;
• Методы поведенческого анализа;
• Методы контроля целостности.

Подробно были рассмотрены принципы работы методов проактивных защиты, также были рассмотрены преимущества и недостатки проактивных методов защиты.

Подводя итог можно сделать вывод о том, что проактивные методы защиты являются высокоэффективным средством противодействия вредоносному ПО и могут составить весомую конкуренцию классическим, реактивным методам защиты, а в сочетании с ними могут многократно повысить эффективность антивирусных систем.