Пишем свой антивирус с нуля часть 1
В наше время компьютеры остаются неотъемлемой частью жизни многих людей. К сожалению, развитие технологий неизбежно приводит к появлению новых видов вредоносных программ, которые могут нанести десятки миллионов долларов ущерба как частным лицам, так и компаниям.
Решить эту проблему помогают антивирусы — программы, способные защитить ваш компьютер от вредоносных программ. Однако, вместо того чтобы покупать готовый антивирус, можно попробовать написать свой собственный.
В этой статье мы рассмотрим, как создать антивирус с нуля. Мы начнем с обзора основных типов вредоносных программ и разработки концепции антивируса.
Вот основные типы вирусов:
Вирус
- Это программа, которая может внедряться в другие исполняемые файлы. При запуске зараженного файла он выполняет свой вредоносный код.
- Он также может распространяться по сети или через внешние носители, такие как флеш-накопители.
Червь
- Это автономная программа, которая способна копировать себя на другие компьютеры через сеть без участия человека или хозяина зараженной машины.
- Черви могут использоваться злоумышленниками для создания ботнета — сети компьютеров, которые могут быть удаленно управляемыми.
Троян
- Это программное обеспечение, которое скрывается под легитимным приложением и представляет собой скрытую угрозу.
- Обычно трояны используются для получения несанкционированного доступа к компьютеру, шпионажа и кражи конфиденциальных данных.
Кроме этого, есть и другие типы вредоносных программ, такие как spyware (шпионские программы), adware (рекламное ПО) и многие другие. Но наиболее распространенными являются вирусы, черви и трояны.
Давайте разработаем концепцию антивируса, который будет искать вирусы с использованием методов сигнатур и хэш-сумм.
Язык программирования
Мы будем использовать язык Python, так как он обладает простым синтаксисом и удобен для работы с файловой системой. Позже перепишем его на C.
Платформа
Наш антивирус будет работать на операционных системах Windows и Linux в основном.
Функциональность
Наш антивирус будет иметь следующие функции:
- Сканирование файлов: мы будем искать вредоносные программы в файлах по определенным путям, используя два метода — сигнатуры и хэш-суммы.
- Добавление новых сигнатур: если антивирус не может найти совпадение, то пользователь сможет добавить новую сигнатуру для поиска.
- Обновление базы данных: мы будем регулярно обновлять базу данных сигнатур и хэш-сумм из централизованного хранилища.
- Уведомление о найденной угрозе: после сканирования антивирус сообщит пользователю о найденных вредоносных программах.
- Карантин: в случае обнаружения вируса, мы поместим инфицированный файл в карантин для дальнейшего анализа или удаления.
Методы сканирования
Мы будем использовать два метода для поиска вирусов:
- Сигнатуры: мы будем искать совпадения сигнатур — уникальными последовательностями байтов, которые характеризуют конкретную вредоносную программу.
- Хэш-суммы: мы будем вычислять хэш-суммы файлов и сравнивать их с хэш-суммами из базы данных. Если хэш-суммы совпадают, то файл может быть заражен вирусом.
Таким образом, наш антивирус будет отслеживать вредоносные программы, используя несколько методов, что повышает его эффективность.
В следующей статье напишем простейший сканер и протестируем на самописном вирусе.
Пример антивируса
Итак, нужно написать некую программу, которая будет сканировать каталоги указанного диска, искать зараженные файлы и исцелять их.
Важный момент – поиск и лечение должны производиться после загрузки с «чистой» дискеты. Это правило должно выполняться при использовании любого антивируса. Но если коммерческие программы, написанные профессиональными вирусологами, каким-то образом пытаются противодействовать «заразе», пресекая действия агрессивных резидентов, разыскивая и обращаясь к оригинальным обработчикам прерываний или проверяя свой код на целостность, то представленная программа из-за своей простоты этого делать не умеет.
В качестве языка программирования выбран С. Приоритетным признано использование таких библиотечных процедур, форматы которых идентичны во многих системах программирования. Поэтому, например, использовалась процедура _dos_findfirst(), а не findfirst(). Программа была написана и отлаживалась в системе программирования JPI TopSpeed C v3.01, а также была проверена на Borland C++ v3.1. Кроме того, контролировалось наличие, идентичность по функциям и форматам вызова использованных библиотечных функций в системах программирования Microsoft C++ v6.0 и Watcom C++ v10.0. Но если что-то и не совпадет, откорректировать программу любому программисту не составит труда.
Основу программы составляет алгоритм обхода дерева каталогов и поиска в них файлов с расширениями «СОМ» и «ЕХЕ».
В тот момент, когда обнаружен очередной потенциально зараженный файл, вызывается функция infected() с именем файла в качестве параметра. Задачей этой функции является проверка указанного файла на заражение и возврат соответствующего признака.
В случае положительного результата на заражение вызывается функция cure(), которая и выполняет операцию исцеления зараженной программы.
Если требуется написать программу для лечения для какого-либо другого вируса, достаточно просто изменить содержимое процедур cure() и infected().
Итак, как же узнать, заражена программа или нет? В прошлых главах это делалось чисто визуально, теперь же требуется определить формальные признаки зараженности.
В основе общепризнанного метода лежит принцип выделения сигнатуры вируса. Сигнатура – это последовательность байт, однозначно характерная для конкретного вируса.
Разумеется, неправильно было бы использовать для детектирования файла такие ненадежные признаки, как, например, 60 секунд во времени создания файла. Во-первых, это может быть признаком случайного изменения (например, при упаковке/распаковке некоторыми архиваторами). Во-вторых, слишком многие вирусы используют для самоопознания одинаковые признаки. Наконец, эти признаки могут принадлежать совершенно здоровой программе (как в истории с антивирусом antitime и сигнатурой MsDos).
Вообще говоря, сигнатура – это множество N пар , i=1.N, где Pi – расположение i-го байта, Bi – значение i-го байта. Но на практике часто используют непрерывные сигнатуры, для которых важно определить только место расположения первого байта и длину сигнатуры.
Какой должна быть длина сигнатуры? Вообще говоря, чем больше – тем лучше, в идеале в сигнатуру должна входить вся неизменяемая часть вируса, что гарантирует однозначность распознавания. Но это невероятно увеличит объем антивируса (а известные программы лечат тысячи вирусов) и замедлит процесс распознавания. Таким образом, целесообразным следует считать количество от нескольких байт до нескольких десятков байт – не больше. Остановимся на цифре 6.
Итак, в качестве сигнатуры вируса SVC-1740 выберем 6 байт вируса, которые размещены начиная с 1724-го байта, если считать от конца зараженного файла (с 16-го байта вируса). Вполне возможно, что эти 6 байт совпадают для всех вирусов семейства SVC. Но вероятность того, что машина сразу заражена несколькими вирусами одного семейства, крайне мала. А вот выбор в качестве сигнатуры шести первых байт вируса был бы точно ошибочным, потому что, как уже говорилось выше, подобное начало характерно для очень большого числа вирусов.
Итак, сигнатура 0B4h 83h 0CDh 21h 5Eh 56h длиной 6 байт расположена начиная с 1724-го байта, если считать от конца зараженной программы.
Теперь рассмотрим вопрос лечения программы. Фрагменты зараженной программы, которые необходимо восстановить для излечения, определены ранее.
Напомним, что вирус SVC-1740, заражая программу, дописывается в ее конец, сохраняя в своем теле первые 24 байта оригинальной программы. Поэтому для излечения как ЕХЕ, так и СОМ-программ, вполне достаточно переписать сохраненные 24 байта в начало программы без учета того, что большая их часть не была изменена, и отсечь 1740 вирусных байт в конце зараженной программы.
Но с методической точки зрения, следуя стратегии заражения, необходимо в СОМ-программе восстановить только первые три байта, а в ЕХЕ-програмее – 6 ранее измененных слов заголовка.
Поэтому для функции cure() предусмотрен именно второй алгоритм лечения, хотя он более медленный и сложный.
Итак, для СОМ-файла считываем 3 байта, с 80-го по 78-й, если считать от конца файла, и переписываем их в начало файла, для ЕХЕ-файла – перемещаем 6 слов согласно таблице 6.1. и отсекаем последние 1740 байт.
Таблица 6.1. Таблица перемещений для EXE-файла
Статья Пишем свой сигнатурный антивирус на C#. Часть 1 — Небольшой экскурс в YARA.
Всем доброго времени суток уважаемые участники форума. В этот раз мы напишем свой сигнатурный антивирус(Название можете предложить в комментариях). Возможно также добавиться какой-то функционал. Теперь перейдем к теме, а именно к 1-й части — «Небольшой экскурс в YARA».
- В первой части мы разберем Yara проект. Разберем как установить инструмент, как получить yara-правила, найдем угрозы.
- Во второй части научимся сами писать yara-правила.
- В третьей части напишем антивирус.
Что такое YARA?
Yara — это инструмент, который помогает нам идентифицировать и классифицировать образцы вредоносных программ с помощью правил. Мы можем использовать Yara для классификации файлов или запуска процессов, чтобы определить, к какому семейству относятся вредоносные программы.
Также YARA является мультиплатформенным инструментом, работает на всех популярных ОС и может использоваться через интерфейс командной строки или из ваших собственных скриптов Python с расширением yara-python. Также можно использовать GUI(Рассмотрим далее).
Установка.
Чтобы установить Yara, сначала нужно выполнить следующую команду:
apt install yara
После этого мы можем использовать Yara, выполнив команду yara, которая по умолчанию отобразит справку по использованию, как показано ниже:
$ yara usage: yara [OPTION]. [RULEFILE]. FILE | PID options: -t print rules tagged as and ignore the rest. Can be used more than once. -i print rules named and ignore the rest. Can be used more than once. -n print only not satisfied rules (negate). -g print tags. -m print metadata. -s print matching strings. -l abort scanning after a of rules matched. -d = define external variable. -r recursively search directories. -f fast matching mode. -v show version information.Мы видим, что для запуска Yara нам нужно предоставить набор правил (RULEFILE), которые мы хотим применить, и путь к файлу (FILE) или pid (PID) процесса, который мы хотим сканировать.
Подготовка правил для тестов.
Правила ClamAV:
Теперь нам нужно получить файл правил, чтобы использовать Yara. В следующей части мы сами напишем файл с правилами, но сейчас будем использовать правила ClamAV. Единственная проблема с правилами ClamAV состоит в том, что мы не можем использовать их непосредственно с Yara, потому что Yara имеет свой собственный способ их описания(свой синтаксис).
Именно здесь вступает в игру скрипт clamav_to_yara.py .
Для этого нам нужно клонировать SVN-репозиторий, который включает скрипт python clamav_to_yara.py .
Ссылка на репозиторий mattulm/volgui
- wget https://raw.githubusercontent.com/mattulm/volgui/master/tools/clamav_to_yara.py
- python clamav_to_yara.py .
- wget http://database.clamav.net/main.cvd
- sigtool —unpack main.cvd
- python clamav_to_yara.py -f main.ndb -o test.yara
- yara -r test.yara /myfolder_for_test
Правила PEiD можно скачать с сайта:
Ссылка скрыта от гостей
Чтобы преобразовать правила PEiD в правила Yara, мы можем просто использовать Python скрипт peid_to_yara.py , который также можно загрузить с jvoisin/yara_rules
Затем мы выполняем преобразование, выполнив следующую команду: python peid_to_yara.py -f userdb.txt -o peid.yara
После завершения команды подписи Yara будут содержаться в выходном файле peid.yara.
Тестовый вирус — EICAR
Теперь нам нужен какой-либо вирус для наших тестов, но если у вас нет желания тестировать реальные вирусы, которые также могут принести вред вашему ПК при тесте, вы можете сами создать тестовый вирус, но он будет совершенно безобидным.
EICAR вирус — это небольшой кусок текста, суть которого заключается в том, что все современные AV его обнаруживают.
Мы будем его также тестировать в “полевых условиях”, например, для проверки нашего AV( Если конечно статья вам зайдет ).
Но в этой статье мы проверим обнаруживают ли его инструмент Yara.
Теперь давайте сотворим этот “псевдо-вирус”
Для этого создайте файл и вставьте следующий текст: X5O!P%@AP[4\PZX54(P^)7CC)7>$EICAR-STANDARD-ANTIVIRUS-TEST-FILE!$H+H* .
После этого вам необходимо сохранить файл под любым расширением(exe, com, bat, asm…)
Где взять реальные вирусы.
Если вам тестовый вирус EICAR чем-то не устраивает, то можно воспользоваться базой для скачивания реальных вирусов.
Для этих целей можно воспользоваться сервисом —
Ссылка скрыта от гостей
Среди плюшек можно отметить, что у каждого вируса имеется MD5,SHA-1,SHA-256 хэшы, IP-адресса.(Это нам поможет при написание Yara-правил).
Следующий сервис для скачивания и исследования вирусов это
Ссылка скрыта от гостей
Почитать про остальные сервисы можно тут:
Ссылка скрыта от гостей
После всего этого мы можем классифицировать примеры вредоносных программ, используя только инструмент Yara, и нам больше не нужно сканировать их с помощью правил ClamAV и PEiD. Это потому что Yara уже содержит правила из ClamAV и PEiD, которые используются в процессе сканирования, что очень удобно так как у нас имеется довольно большая база сигнатур для поиска «зловреда».
Создав свой антивирус, а создавать мы будем используя базу Yara-правил. Мы можем автоматически классифицировать вредоносные программы, правда пока только с помощью правил. Это очень полезно, когда нам быстро необходимо просканировать образец вредоносного ПО определенной категории.
Также думаю я добавлю функционал заливки файла на
Ссылка скрыта от гостей
для точного обнаружения.
Именно на основе Yara правил мы и будем создавать свой сигнатурный AV.
YARA GUI для Windows.
Как я и обещал, для тех кому не нравиться возиться с установкой yara либо с правилами и еще хочется работать в GUI режиме + под платформой Windows можно воспользоватся YARA GUI.
Скачать можно отсюда:
Ссылка скрыта от гостей
Демонстрация.
И так теперь проверим и посмотрим как протестировать файл(папку).
Для тестирование папки мы должны выполнить следующую команду: yara -r
В моем случае я тестирую уязвимый дамп памяти:
Как видно помимо различной информации вредоносный дамп был успешно обнаружен как Empire ReflectivePick x64.
Еще пару сканирований:
Чтобы убрать лишнюю информацию нужно использовать атрибут -w
Теперь рассмотрим как ищет «зловреда» Yara GUI версия для Windows.
Подводим итог.
В этой статье мы рассмотрели, как мы можем использовать продукт Yara с использованием ClamAV, PEiD правил для поиска вредоносных сигнатур в файлах.
Вышеупомянутый подход основан только на проверке сигнатуру(блока информации), что означает, что нетрудно обмануть Yara (с загруженными правилами ClamAV и PEiD).
Честно сказать, данный продукт может обнаруживать только известные вредоносные программы. Но если мы напишем нашу собственный вирус или закодируем его с помощью нашего собственного кодировщика, он, вероятно, не будет обнаружен, поскольку в Yara не загружены соответствующие сигнатуры. Этот пункт касается и нашего будущего антивируса.
Тем не менее, использование Yara для обнаружения вредоносной активности в файлах по-прежнему выгодно, поскольку большинство вредоносных программ в Интернете представляют собой стандартные вредоносные файлы и не содержат дополнительной маскировки, поэтому большинство вредоносных файлов можно обнаружить.
На этом 1-я часть пожалуй завершена)). Всем спасибо.
Пишем свою антивирусную утилиту. Часть 1 — Подготовка
Скажите, а не хотелось бы вам написать свой собственный антивирус? Если да, то это статья для вас.
Компьютерные вирусы – бич современного айти общества. Еще с далекого 1983 года, когда Оуен продемонстрировал широкой публике вредоносный код, который прозвали вирусом, стало ясно, что компьютерные системы весьма уязвимы. С тех пор прошло почти 30 лет, за которые компьютерные вирусы постоянно эволюционировали. Нет смысла писать о том, сколько вреда нанесли эти вредоносные программы (малварь или зловред на компьютерном лексиконе) экономике. В СМИ то и дело появляется об этом очередная заметка.
Что же такое компьютерный вирус в широком смысле этого термина? Зловредом принят считать код, так или иначе вредящей нормальной работе компьютера. Наверняка вы и сами неоднократно сталкивались с подхваченным вирусом. Нормальный вирус должен уметь заражать обычные файлы, размножаться, иметь полиморфную структуру (чтобы его не детектили антивирусы) и т.д. К компьютерным вирусам также относят троянцев, червей и различные вредоносные скрипты. Также к ним в какой то мере можно отнести и руткиты, но это не совсем верно. Просто сам руткит даже по своему названию подразумевает уже не вирусную природу, хотя они и очень опасны, особенно для систем, пользователи которых пренебрегают обновлением (всегда обновляйте свою систему в целях повышения безопасности!).
Можно написать о структуре PE-файла или ELF, показать, как вирус заражает систему, но в рамках данной статьи это будет лишним. Возможно, что я коснусь более углубленно данной темы в других статьях.
Естественно, что для противоборства вирусам смекалистыми программистами были разработаты антивирусные системы. Например, Евгений Касперский, разработчик знаменитого антивируса Касперского, начинал с безобидного хобби по собиранию этих вирусов и их программной нейтрализации. Как видите, это хобби принесло ему в последствии славу и сотни миллионов долларов состояния. Заманчиво, не так ли?
К сожалению, на рынке антивирусных систем рядовому программисту делать нечего. Конкуренция здесь очень большая. Я даже не сомневаюсь, что в ближайшем будущем многие такие компании просто разорятся в силу падения спроса на свою продукцию. Вспомните пресловутый антивирус AVZ от Олега Зайцева – сейчас Олег работает в структуре лаборатории Касперского, хотя начинал как инди -разработчик. Это пример того, как даже самому распрекрасному антивирусному продукту заказан вход в большую игру под названием бизнес.
Написать отличную антивирусную систему довольно-таки трудно. Такая система должна уметь делать эвристический анализ файла, иметь мощный сканер и работать с базой, в которой она будет хранить сигнатуры вирусов, также нужен будет собственный драйвер для слежения за состоянием системы. Это только минимум. Но мы будем отталкиваться от этого.
Мы напишем с вами сканер зловредов, которые являются относительно постоянными по своей структуре (не буду загружать вас умными словами, можете почитать о них в моей книге). В качестве языка разработки я буду использовать C++, как наиболее быстрый и умеющий работать на низком уровне. Как вариант, можно использовать Делфи, однако учтите, что программа будет сильно уступать в скорости сишной.
Учите, что я буду использовать также классы из MFC, так что вам понадобиться полноценная Visual Studio, а на VC++ Express.
Наш сканер будет использовать хэш файла для сравнения с базой данных. Так сканер может выявить червей и троянов. Вроде бы негусто, однако этот сканер можно будет наращивать дополнительным функционалом.
Не будем пока заморачиваться окошками и прочей ерундой – нам важна сама программа, поэтому сканер будет иметь консольный вид.
Итак, прежде чем приступить к кодированию, давайте пройдемся по небольшому ТЗ, что должен уметь делать наш сканер. А он должен выполнять:
- хэширование файлов и проверку хэша со списком в базе данных. Чтобы не городить огород, будем использовать MD5.
- Как нормальный антивирус, наш сканер должен просканировать все загруженные процессы в памяти (малварь то сразу же загружается в оперативную память) и при обнаружении зловреда нейтрализовать его.
- Как бы не наивно звучало, но наш сканер должен определять тип операционной системы, на которой запущен. Дело в том, что он должен сканировать еще и системный реестр, а в разных версиях Windows пути будут разными.
- Собственно, сканирование веток реестра Start Menu \ Programs \ Startup и HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run. Эти ветки отвечают за автозапуск различных программ, а малварь, это, прежде всего, программа. Не стоит забывать и о сканировании папки автозагрузки.
- Наш сканер будет сканировать относительно небольшие файлы (до 50 МВ), но мы всегда сможем расширить это ограничение. Кроме того, сканер будет пропускать те файлы, которые априори невозможно заразить – это txt, rtf и некоторые им подобные. Тем не менее, не стоит забывать и о том, что вирусы часто внедряются посредством джойнеров, поэтому нужно учесть различные сигнатуры.
- Сканер должен просканировать весь жесткий диск (а в перспективе и все съемные диски) в поисках малвари и удалить ее.
Вот таков наш план. Как видите, наш простой сканер будет выполнять много того, что положено сканеру антивирусника. Тем не менее, не стоит забывать, что сейчас практически все вирусы криптуются и упаковываются различными пакерами или протекторами. Это сделано для того, чтобы антивирусная система не смогла проанализировать сигнатуру Pe файла. Однако наш сканер пока не умеет этого делать. Но ведь мы же будем его улучшать, не так ли?
Думаю, что план работы вам ясен. Пока приготовьте все нужные инструменты для работы – это Visual Studio 2008/2010 или 2012 (у меня просто лицензионная 2008 студия, я буду писать в ней) , установите себе виртуальную машину (Virtual Box, Virtual PC 2007 – бесплатные или VMWare Workstation –платная, но можно вполне легально использовать ее бесплатно), на которую нужно будет установить какую-нибудь тестовую Windows (можно и XP). Кроме того, нам понадобятся вирусы, которые мы будем истреблять. Для этого нужно будет найти какой-нибудь вирген, который нужно будет запускать на виртуальной машине. На этих вирусах мы и будем тестить нашу простую антивирусную систему. Пока на этом все. В следующей части мы приступим к разработке кода.