病毒的利弊
发布网友
发布时间：2022-04-24 11:49
共4个回答
热心网友
时间：2023-10-11 18:55
生方 林 熊 忠（浙江大学物系杭州310027）
摘要 主要叙述了生物病毒和计算机病毒的致病机理、特征和对其进行防疫的一般方法。并且通过比较，利用现代生物技术和计算机技术之间相互借借鉴的思想，从而提出用防生物病毒的方法来防计算机病毒及相互影响的一些基本思路。还包括对这两个科学领域未来发展的一些看法。
关键词 生物病毒 计算机病毒 免疫
随着科学技术的发展，计算机技术和生物技术之间有了越来越多的相通之处。计算机神经网络的组成设计与生物的神经网络之间的相似，计算机的遗传算法和生物遗传的特点的相似和生物病毒与计算机病毒之间的相似，都充分体现了这点。本文旨在讨论生物病毒和计算机病毒之间的一些问题。
狭义的生物病毒是1种独特的传染因子，它是能够利用宿主细胞的营养物质来自主地复制自身的DNA或RNA、蛋白质等生命组成物质的微小生命体。而广义的病毒复杂得多，包括拟病毒、类病毒和病毒粒子（virion），其中拟病毒和类病毒仅是1条简单的ssRNA链，virion是种类似酶的蛋白分子。因此生物病毒很难有1个确定的、明确的定义。同理，给计算机病毒下定义也较困难。狭义的定义只是指一些能够精确地复制自身，或者发生变异后产生下一代的一些程序片段。而广义的计算机病毒指一切具有破坏计算机系统、资源和干扰计算机正常运行的程序代码，包括蠕虫。两者是不同领域的两个概念，其物质基础也完全不同，但它们的一些性质却有惊人的相似之处，具体表现有以下几个方面：
（1）宿主 生物病毒不管是烈性噬菌体还是温和型噬菌体，都必需在活的宿主细胞中才能得以复制繁殖，利用宿主细胞的核苷酸和氨基酸来自主地合成自身的一些组件，装配下一代个体。计算机病毒的行为类似于温和型噬菌体，它们都将自身的代码插入一段异已的程序代码中去，利用宿主的程序代码被执行或复制的时候，复制自己或产生效应，令系统瘫痪或吞噬计算机资源。即使一些没有恶意的病毒程序，虽然不会对其宿主造成伤害，但其基本的繁殖方式都与生物病毒相似。如Fu Manchu病毒只能寄生在*.COM和*.EXE的文件中；Anti-Pascal病毒只能寄生在*.BAK和*.PAS的文件中。这是寄主专一性问题。
（2）感染性 复制后的生物病毒裂解宿主细胞而被释放出去，感染新的宿主细胞。计算机病毒同样也具有感染力，被复制的病毒代码总要搜寻特定的宿主程序代码并进行感染。生物病毒的核酸好比计算机病毒的循环程序，其不断地循环导致产生的新个体的数量比起计算机病毒，更具有感染力。1个生物病毒能通过1次侵入而产生成千上百的新个体，很少有计算机病毒能有如此强大的增殖能力。
（3）危害性 虽然生物病毒会给人类带来一定的益处，例如利用噬菌体可以治疗一些细菌感染；利用昆虫病毒可以治疗、预防一些农业病虫害等，但却危害很大，例如HIV、狂犬病毒等，给人类带来生命的危险；流感病毒、肝炎病毒等会带来疾病；TMV，马玲薯Y病毒给人带来财产损失。计算机病毒也有其利弊。如著名的Brain 病毒就是计算机程序的作者Amjad Farooq Aivi & Basit Farooq Aivi兄弟为了保护他们的文件不被非法地拷贝，在其程序中加入一些保护性的程序代码。但不幸的是这种技术被一些人所滥用，而背离了其初衷，产生了如Autumn Ieaves、Ping Pong病毒等。还有些病毒，如蠕虫，虽其不具备破坏能力，但它在计算机网络中不断地复制自己而增加了网络系统的负担，轻则使系统运行的速度减慢，重则使整个系统瘫痪。一些恶性病毒，会给计算机系统带来毁灭性的破坏，使计算机系统的资源招致无法恢复的破坏，甚至会对硬件参数（CMOS参数）进行修改。如著名的Brain病毒会擦除软盘和硬盘的引导扇区的数据；Alamenda病毒会覆盖O磁头、39磁道8扇区的数据。
（4）微小性 最大的生物病毒痘病毒，其直径也只不过450nm，而一般的生物病毒的个体更小，必须在电镜下才能见到其真面目。同样，计算机病毒也相当短小精悍，其代码一般都较短。如Batch病毒（一种*.BAT特洛伊木马型病毒），只有271个字节左右的代码长度；Icelandic病毒只有642-656个字节的长度。很少有计算机病毒的代码长度超过2K的。
（5）简单性 生物病毒缺乏许多重要的生物酶系，如核酸合成酶系，呼吸酶系，蛋白质合成酶系等。因病毒颗粒过于微小，无法携带病毒复制所需全部信息，因此必须利用宿主来合成自身所需物质。计算机病毒也具有这些特点，其程序代码一般都不具备可执行文件的完整结构（除Batch病毒和一些特洛伊木马外），因此不可以单独地被激活、执行和复制，必须将其代码的不同部分镶入到宿主程序的各个代码段中去，才能具有传染和破坏性。
（6）变异性 不管生物病毒还是计算机病毒都具有变异性。HIV是生物病毒中最具代表性的一种，它的变异能力使人的免疫系统无法跟上它的变化，因此成为人类最难对付的病毒之一。计算机病毒的变异力也大得惊人，像1701病毒就可以达到11种，产生的变异一般都是人为的，因此清除显得较为容易。现在发现了一种具有生物学意义的变异特性的病毒，其通过自身程序来完成变异的功能，这些病毒即为多态性病毒，如DAME病毒，在其同样的复制品中，相同的代码不到3 个。
（7）多样性 1982年，美国的计算机专家Fredric Cohen博士在他的博士论文中阐述了计算机病毒存在的可能性，并用DOS2.1几乎所有的批处理命令和C语言程序演示了他的病毒程序。从1987年首例计算机病毒Brain被发现到现在，计算机病毒的数量已经超过了5000种。同样，自1892年*植物学家D.I-vanoskey发现了烟草花叶病毒（TMV）到现在，生物病毒的数量也以惊人的速度增长。这项工作已成了这两个领域的重要主题工作之一。
（8）特异性 流感病毒只能引起流感；狂犬病毒只能引起狂犬病。同样，计算机病毒也具有特异性，如MacMag病毒是Macintosh计算机的病毒；Macro病毒只能攻击数据表格文件；Lehigh只感染COMMAND.COM文件；Invol病毒只感染*.SYS文件。
（9）相容性和互斥性 溶源性噬菌体是典型的具有相容性和互斥性的生物病毒，而计算机病毒Jernsalem只对*.COM型文件感染一次，对*.EXE文件则可以重复感染，每次都使文件增加1808个字节。
（10）顽固性 由于病毒的变异，使得消灭病毒的工作具有相当大的困难，斗争具有道高一尺，魔高一丈的意味。从目前的情况来看，人类要想真正地征服这两个领域的病毒，具有相当大的困难。经过长期实践，还是掌握了一定的经验和技术。
以上对生物病毒和计算机病毒的一些共性进行比较，下面将对病毒的清除进行一些讨论。在计算机领域中最常用的方法是利用一些杀病毒的软件，如美国Central Point sofrware公司的CPAV反病毒软件、KV系列软件、中国*的Scan察毒，Kill杀毒软件等，都可对一些病毒产生效用。其基本原理都是对已知的病毒的标识进行记忆、判断，从而达到查出病毒和消灭病毒的目的。另一种是给计算机接种“疫苗”的方法，包括软件和硬件“疫苗”，对于软件“疫苗”，是通过给每个文件添加一疫苗程序而达到防毒的目的，这样必然增加了程序的长度和存储介质的消耗；而硬件“疫苗”相对较有优越些，主要是给计算机插上一些防毒卡，主要包括一块EPROM来存取防毒程序，对执行的程序进行检测和对磁盘进行检查。目前我们识别计算机病毒的方法，都是通过对其特有标识进行的，一个软件不可能对所有的病毒标识进行判断，否则其软件的规模和判断所需要的时间都是难以想象的。如今随着编程技术的发展，出现了Norton Anti-Virus和病毒防火墙等一些Windows环境下的在线杀毒软件，可以在一定程度上代替软件疫苗。生物病毒的防治也不容乐观。虽然机体能产生干扰一些病毒的复制过程，但是其对生物体自身细胞也有干扰、杀伤作用。机体本身也能产生抗体等物质来抵抗、消灭病毒，但是一旦病毒突破机体的这道防线或者对药物产生了抗性，那么病毒的危害就无法避免了。在这方面，HIV显现出其巨大的威胁性，构成对人类的巨大危害。困其强大的变异能力，使人类的免疫系统无法承受，只好对其妥协，承认其入侵的合法性。一些较为温和的病毒，一般不立即对宿主细胞构成威胁，而是潜伏着，或者使宿主细胞产生病变，如大部分能够致病的逆转录会使宿主细胞产生癌变；或者经过一段时间潜伏后，又显现出像烈性病毒一样的破坏作用。有些还能产生持续地感染，如疱疹病毒等。虽然人类能利用一些药物杀死病毒或抑制病毒的复制过程，但是每种药物都有使用范围，不可能具有广谱性。接种疫苗是一种较好的方法，但是这只是一种防御手段，并且疫苗制备有一定的难度，其制备必须在病毒被发现之后，因此也不是一种万全之策。
有人设想根据计算机病毒的消除方法，即在生物细胞找到类似与计算机病毒的标识的DNA序列来鉴定和分离病毒的存在，从而破解生物病毒的程序，并将此DNA序列注入受侵染的细胞，主动的杀死或抑制病毒的繁殖。这种方法能否应用于其他疾病的治疗，还将要由一定的实验来证实。随着一些新型病毒的发现，如沅病毒等，这种希望变得更为渺茫。计算机领域对生物领域的借鉴，目前取得的成果同样也较小。给计算机安装一个免疫系统的设想，显得有点儿不太现实。免疫系统的复杂程度，人类就目前的技术水平是很难构造实现的，因此确认病毒就成了一个很大的问题。因为计算机系统是基于冯-诺伊曼模式的，所有的程序都是用二进制表示的，病毒程序和一般的程序都具有相同的代码，因而此模式不可能对有害和无害的机器码作出判断，因此无法克服病毒所带来的危害。如今一些新的病毒，如隐蔽型病毒、多态性病毒、超级病毒和破坏*染型病毒的发现，使防毒的工作变得更加困难。如隐蔽型病毒能动态地隐蔽自己，使得DOS的DIR命令无法查出其长度，而用FC命令时它能够将其代码暂时移出宿主程序，因此不易查觉；超级病毒则可不依赖于DOS等操作系统而存在，因而可以绕过杀毒程度的陷阱，免于遭害。
但是我们还是能够从这些新型计算机病毒得到一些有益的启示。如多态性病毒的程序逻辑可作为未来智能型机器人的一种逻辑模型。因其真正具有了生物学意义的变异能力。这样以后机器人就能够自我修复和复制，并且可根据具体的环境情况制造出与自己类似的个体。
目前看来，防治病毒的当务之急是找到病毒的共同属性，不管是计算机病毒还是生物病毒，只有找到其共同属性，才能有一个行之有效的方法来克服病毒的危害。以后计算机病毒的防治，可能还要靠计算机新技术的发展和应用，如神经网络的发展和生物计算机的研制。尽管我们期待这一天的到来，但是目前对于生物病毒和计算机病毒的防治，还是以预防为主，前者只有讲究个人卫生，保护好环境；后者则要对计算机系统资源进行严格的管理，才能达到防治的目的。
资料来源：《生物学通报》第34卷第1期
参考资料：http://cdb.ccjy.cn/ycsw/ycswxxw/shengwu
热心网友
时间：2023-10-11 18:55
热心网友
时间：2023-10-11 18:56
热心网友
时间：2023-10-11 18:56
