Computervirus
Ein Computervirus (lateinisch virus ‚Gift, Schleim‘; Plural -viren) ist ein sich selbst verbreitendes Computerprogramm, welches sich in andere Computerprogramme, einen Bootsektor oder den RAM einschleust, und sich damit reproduziert. Die Klassifizierung als Virus bezieht sich hierbei auf die Verbreitungs- und Infektionsfunktion.
Einmal gestartet, kann es Veränderungen am Betriebssystem oder an weiterer Software vornehmen (Schadfunktion), mittelbar auch zu Schäden an der Hardware führen. Als typische Auswirkung sind Datenverluste möglich. Computerviren beeinträchtigen die Computersicherheit und zählen zur Malware.
Der Ausdruck Computervirus wird umgangssprachlich auch für Computerwürmer und Trojanische Pferde genutzt, da es oft Mischformen gibt und für Anwender der Unterschied kaum zu erkennen ist.
Arbeitsweise
Wie sein biologisches Vorbild benutzt ein Computervirus die Ressourcen seines Wirtcomputers und schadet ihm dabei häufig. Auch vermehrt es sich meist unkontrolliert. Durch vom Virenautor eingebaute Schadfunktionen oder durch Fehler im Virus kann das Virus das Wirtssystem oder dessen Programme auf verschiedene Weisen beeinträchtigen, von harmloseren Störungen oder Datenverlust bis zu Hardwareschäden.
Viren sind oft in einem Wirtsprogramm eingebettet. Wird dieses Wirtsprogramm aufgerufen, wird das Virus ausgeführt, und kann sich weiter verbreiten.
Heutzutage sind Computerviren fast vollständig von Würmern verdrängt worden, da fast jeder Rechner an das Internet oder lokale Netze angeschlossen ist und die aktive Verbreitungsstrategie der Würmer in kürzerer Zeit eine größere Verbreitung ermöglicht. Viren sind nur noch in neuen Nischen (siehe unten) von Bedeutung.
Unterschied zwischen Virus und Wurm
Computerviren und -Würmer verbreiten sich beide auf Rechnersystemen, jedoch basieren sie zum Teil auf vollkommen verschiedenen Konzepten und Techniken.
Ein Virus verbreitet sich, indem es sich selbst in noch nicht infizierte Dateien kopiert und diese so anpasst, dass das Virus mit ausgeführt wird, wenn das Wirtsprogramm gestartet wird. Zu den infizierbaren Dateien zählen normale Programmdateien, Programmbibliotheken, Skripte, Dokumente mit Makros oder anderen ausführbaren Inhalten sowie Bootsektoren (auch wenn letztere normalerweise vom Betriebssystem nicht als Datei repräsentiert werden).
Die Verbreitung auf neue Systeme erfolgt durch Kopieren einer infizierten Wirtsdatei auf das neue System durch einen Anwender. Dabei ist es unerheblich, auf welchem Weg diese Wirtsdatei kopiert wird: Früher waren die Hauptverbreitungswege Wechselmedien wie Disketten, heute sind es Rechnernetze (zum Beispiel via E-Mail zugesandt, von FTP-Servern, Web-Servern oder aus Tauschbörsen heruntergeladen). Es existieren auch Viren, die Dateien in freigegebenen Ordnern in lokalen Netzwerken infizieren, wenn sie entsprechende Rechte besitzen.
Im Gegensatz zu Viren warten Würmer nicht passiv darauf, von einem Anwender auf einem neuen System verbreitet zu werden, sondern versuchen, aktiv in neue Systeme einzudringen. Sie nutzen dazu Sicherheitsprobleme auf dem Zielsystem aus, wie zum Beispiel:
- Netzwerkdienste, die Standardpasswörter oder gar kein Passwort benutzen,
- Design- und Programmierfehler in Netzwerkdiensten,
- Design- und Programmierfehler in Anwenderprogrammen, die Netzwerkdienste benutzen (zum Beispiel E-Mail-Clients).
Ein Wurm kann sich dann wie ein Virus in eine andere Programmdatei einfügen; meistens versucht er sich jedoch nur an einer unauffälligen Stelle im System mit einem unauffälligen Namen zu verbergen und verändert das Zielsystem so, dass beim Systemstart der Wurm aufgerufen wird (wie etwa die Autostart-Funktion in Windows-Systemen).
In der Umgangssprache werden Computerwürmer wie „I Love You“ oft als Viren bezeichnet, da der Unterschied für Anwender oft nicht ersichtlich ist.
Gefährdungsgrad unterschiedlicher Betriebssysteme
Das verwendete Betriebssystem hat großen Einfluss darauf, wie hoch die Wahrscheinlichkeit einer Virusinfektion ist oder wie hoch die Wahrscheinlichkeit für eine systemweite Infektion ist. Grundsätzlich sind alle Betriebssysteme anfällig, die einem Programm erlauben, eine andere Datei zu manipulieren. Ob Sicherheitssysteme wie beispielsweise Benutzerrechtesysteme vorhanden sind und verwendet werden, beeinflusst, inwieweit sich ein Virus auf einem System ausbreiten kann.
Betriebssysteme ohne jegliche Rechtesysteme wie DOS, darunter PC-kompatibles DOS wie MS-DOS, auf DOS bzw. MS-DOS basierende Windows-Systeme (Windows bis Version 3.x, aber auch Windows 9x) und Amiga-Systeme, sind grundsätzlich anfälliger als Systeme mit Zugriffskontrollen. Wenn der Benutzer ausschließlich als Administrator arbeitet und somit in das Rechtesystem des Betriebssystems eingreifen kann, sind neuere Windows-Versionen (ab Windows NT), Unix und unixoide Systeme wie Linux und macOS genauso anfällig.
Besonders bei Windows NT und darauf basierenden Systemen wie Windows 2000 oder XP besteht das Problem, dass zwar ein gutes Benutzerrechtesystem vorhanden ist, dieses aber in der Standardeinstellung nicht verwendet wird, um die Rechte des Anwenders einzuschränken. Ein Grund dafür ist, dass nach der Installation von einigen Windows-Versionen die automatisch eingerichteten Benutzerkonten Administratorenrechte besitzen. Anders jedoch ab Windows Vista, wo die Einrichtung eines Standardkontos nicht die vollen Administratorrechte hat, und mit Hilfe der Benutzerkontensteuerung (UAC) wird zudem das System geschützt. Die meisten Linux-Distributionen richten bei der Installation ein Nutzerkonto ohne administrative Rechte ein, so dass beim normalen Benutzen des Computers zunächst nur beschränkte Rechte zur Verfügung stehen und nur der spezielle Root-Account Administratorenrechte besitzt.
Wenn ein Anwender mit einem Benutzerkonto mit eingeschränkten Rechten arbeitet, kann ein Virus sich nur auf Dateien verbreiten, für die der Benutzer die entsprechenden Rechte zur Veränderung besitzt. Dieses bedeutet normalerweise, dass Systemdateien vom Virus nicht infiziert werden können, solange der Administrator oder mit Administratorrechten versehene Systemdienste nicht Dateien des infizierten Benutzers aufrufen. Eventuell auf dem gleichen System arbeitende Benutzer können meist ebenfalls nicht infiziert werden, solange sie nicht eine infizierte Datei des infizierten Benutzers ausführen oder die Rechte des infizierten Benutzers es erlauben, die Dateien von anderen Benutzern zu verändern.
Da Windows-Systeme heute die weiteste Verbreitung auf PCs haben, sind sie derzeit das Hauptziel von Virenautoren. Die Tatsache, dass sehr viele Windows-Anwender mit Konten arbeiten, die Administratorrechte haben, sowie die Unkenntnis von Sicherheitspraktiken bei der relativ hohen Zahl unerfahrener Privatanwender macht Windows-Systeme noch lohnender als Ziel von Virenautoren.
Während für Windows-Systeme über hunderttausende Viren bekannt sind, liegt die Zahl der bekannten Viren für Linux und das klassische Mac OS deutlich niedriger. In „freier Wildbahn“ werden allerdings weitaus weniger verschiedene Viren beobachtet, als theoretisch bekannt sind. Das erste Virus für Apples Mac-OS-X-Betriebssystem wurde am 13. Februar 2006 im Forum einer US-amerikanischen Gerüchteseite veröffentlicht. Bis dahin galt das Betriebssystem der Macintosh-Computer als gänzlich von Viren und Würmern unbelastet. Der Hersteller von Windows-Antivirenprogrammen Sophos stellt in seinem Security Report 2006 öffentlich fest, dass Mac OS X (nach 2012 „OS X“ und seit 2016 „macOS“) sicherer sei als Windows.[1]
Bei Unix- und Linux-Systemen sorgen ebenfalls die hohen Sicherheitsstandards und die geringe Verbreitung dieser Systeme bei Endanwendern dafür, dass sie für Virenautoren momentan kein lohnendes Ziel darstellen und Viren „in freier Wildbahn“ praktisch nicht vorkommen. Anders sieht es bei Computerwürmern aus. Unix- bzw. Linux-Systeme sind wegen der hohen Marktanteile bei Internet-Servern mittlerweile ein häufiges Ziel von Wurmautoren.
Allgemeine Prävention
Allgemeine Prävention für sämtliche Betriebssysteme
Zur Prävention gegen Viren sollten Anwender keine unbekannte Dateien oder Programme aus unsicherer Quelle ausführen und generell beim Öffnen von Dateien Vorsicht walten lassen. Das gilt insbesondere für Dateien, die per E-Mail empfangen wurden, sowohl von unbekannten als auch von bekannten Absendern, insbesondere, wenn die Nachricht ungewöhnlich oder nichtssagend erscheint. Bei heruntergeladener Software kann es ratsam sein, mehrere Tage mit der Benutzung zu warten und danach zu schauen, ob zwischenzeitlich ein Virus in der Software gefunden wurde. Bei bestehenden Dateien auf dem Computer kann auf das Datum der letzten Änderung geschaut werden. Verdächtig ist es, wenn eine ältere Datei ein ungewöhnlich neues Datum aufweist.[2]
Eine weitere starke Schutzmöglichkeit wäre es, die Konnektivität zwischen Computern einzuschränken. Würde man sicherstellen, dass ein Computer nur eigene Dateien verschicken darf, aber nicht solche Dateien, die seinerseits von anderen Computern empfangen wurden, würde dies die Verbreitung von Viren stark einschränkten. Allerdings ist eine solche Maßnahme in der Praxis nur schwer umzusetzen.[2]
Auch durch eine Limitierung der Möglichkeiten, empfangene Daten auszuführen, kann die Verbreitung eingeschränkt werden. Computer, die beispielsweise nur für eine bestimmte Aufgabe gebraucht werden, können so eingestellt werden, dass empfangene Daten nur interpretiert aber nicht ausgeführt werden.[2]
Betriebssystem und Anwendungen sollten regelmäßig aktualisiert werden und vom Hersteller bereitgestellte Service Packs und Patches/Hotfixes eingespielt werden. Dabei ist zu beachten, dass es einige Zeit dauern kann, bis Patches bereitgestellt werden.[3] Einige Betriebssysteme vereinfachen diese Prozedur, indem sie das automatische Herunterladen und Installieren von Aktualisierungen unterstützen. Manche unterstützen sogar das gezielte Herunterladen und Installieren nur derjenigen Aktualisierungen, die sicherheitskritische Probleme beheben. Dazu gibt es auch die Möglichkeit, die Service Packs und Hotfixes für Windows 2000 und Windows XP via „Offline-Update“ einzuspielen. Diese Offline-Updates sind besonders bei neuen PCs zu empfehlen, da andernfalls der PC bereits beim ersten Verbinden mit dem Internet infiziert werden könnte.
Die eingebauten Schutzfunktionen des Betriebssystems sollten ausgenutzt werden. Dazu zählt insbesondere, nicht als Administrator mit allen Rechten, sondern als Nutzer mit eingeschränkten Rechten zu arbeiten, da dieser keine Software systemweit installieren darf.
Das automatische Öffnen von Dateien aus dem Internet sowie das automatische Ausblenden von bekannten Dateianhängen sollte deaktiviert werden, um nicht versehentlich Dateien auszuführen, die man sonst als getarnten Schädling erkennen würde. Auch durch die Autostartfunktion für CD-ROMs und DVD-ROMs können Programme bereits beim Einlegen eines solchen Datenträgers ausgeführt und damit ein System infiziert werden.
Es existieren auch Computerviren für Nicht-Microsoft-Betriebssysteme wie Symbian, Linux, Mac OS und Betriebssysteme der BSD-Reihe. Da diese Viren jedoch kaum verbreitet sind, stellen sie für den Benutzer keine große Gefahr dar. Ein Grund dafür ist einerseits die geringere Verbreitung dieser Plattformen (deren Verbreitung lag Anfang 2009 bei ca. fünf Prozent),[4] sodass Virenentwickler diese Systeme in der Vergangenheit eher verschont haben und es andererseits für die Schadprogramme eine erhebliche Schwierigkeit bietet, weitere Infektionsopfer zu finden. Ein weiterer, technischer Grund ist die explizite Rechtetrennung vieler anderer Betriebssysteme. Bei quelloffenen Betriebssystemen kommt noch hinzu, dass es viele verschiedene Distributionen gibt, was wiederum eine Einschränkung für Viren darstellt.
Personal Firewall
Personal Firewalls zeigen gegen Viren keine Wirkung, da ihre Funktionalität auf die Arbeitsweise von Würmern zugeschnitten ist und Viren nicht beeinträchtigt.
Antivirensoftware
Antivirenprogramme schützen im Wesentlichen nur vor bekannten Viren. Daher ist es bei der Benutzung eines solchen Programms wichtig, regelmäßig die von den Herstellern bereitgestellten aktualisierten Virensignaturen einzuspielen. Viren der nächsten Generation (Tarnkappenviren) können von Antivirensoftware fast nicht mehr erkannt werden[5] (siehe auch Rootkit).
Mit Hilfe dieser Programme werden Festplatte und Arbeitsspeicher nach schädlichen Programmen durchsucht. Antivirenprogramme bieten meist zwei Betriebsmodi: einen manuellen, bei dem das Antivirenprogramm erst auf Aufforderung des Benutzers alle Dateien einmalig überprüft (on demand), und einen automatischen, bei dem alle Schreib- und Lesezugriffe auf die Festplatte und teilweise auch auf den Arbeitsspeicher überprüft werden (on access). Es gibt Antivirenprogramme, die mehrere für das Scannen nach Viren verantwortliche Programmmodule (engines) nutzen. Wenn diese unabhängig voneinander suchen, steigt die Erkennungswahrscheinlichkeit.
Antivirenprogramme bieten nie vollständigen Schutz, da die Erkennungsrate selbst bei bekannten Viren nicht bei 100 % liegt. Unbekannte Viren können von den meisten dieser Programme anhand ihres Verhaltens entdeckt werden („Heuristik“); diese Funktionen arbeiten jedoch sehr unzuverlässig. Auch entdecken Antivirenprogramme Viren oft erst nach der Infektion und können das Virus unter Umständen nicht im normalen Betrieb entfernen.
Besteht der berechtigte Verdacht einer Infektion, sollten nacheinander mehrere On-Demand-Programme eingesetzt werden. Dabei ist es sinnvoll, darauf zu achten, dass die Programme unterschiedliche Engines nutzen, damit die Erkennungsrate steigt. Es gibt Antivirenprogramme verschiedener Hersteller, welche die gleichen Scan-Methoden anwenden, also damit auch ein ähnliches Risiko haben, bestimmte Viren zu übersehen. Verschiedene On-Access-Antivirenprogramme („Wächter“, „Guard“, „Shield“ usw.) sollten nie gleichzeitig installiert werden, weil das zu Fehlfunktionen des PC führen kann: Da viele dieser On-Access-Scanner bereits beim Hochfahren des Betriebssystems nach Bootsektorviren suchen, werden sie quasi gleichzeitig gestartet und versuchen einen alleinigen und ersten Zugriff auf jede zu lesende Datei zu erlangen, was naturgemäß unmöglich ist und daher zu schweren Systemstörungen führen kann bzw. muss.
Werden mehrere On-Demand-Scanner installiert und – auch unabhängig, also nicht gleichzeitig – gestartet und ausgeführt, sind falsche Virenfunde häufig, bei denen das eine Programm die Virensignaturen des anderen auf der Festplatte oder im Arbeitsspeicher als Virus erkennt bzw. schon gesicherte Virendateien im sogenannten „Quarantäne-Ordner“ des anderen Programms findet. Auch ein On-Access-Scanner kann deshalb bei einem zusätzlich gestarteten On-Demand-Scanvorgang eines anderen Virensuchprogramms im Konkurrenzprodukt also fälschlich eine oder mehrere Viren finden.
Grundsätzlich sollte gelegentlich, aber regelmäßig der gesamte PC auf Viren untersucht werden, da – mit Hilfe neuer Virensignaturen – alte, früher nicht erkannte Virendateien entdeckt werden können und darüber hinaus auch die „Wächtermodule“ ein und desselben Herstellers manchmal anders suchen und erkennen als der zugehörige On-Demand-Scanner.
Schutz durch Live-Systeme
Live-Systeme wie Knoppix, die unabhängig vom installierten Betriebssystem von einer CD gestartet werden, bieten nahezu vollständigen Schutz, wenn keine Schreibgenehmigung für die Festplatten erteilt wird. Weil keine Veränderungen an Festplatten vorgenommen werden können, kann sich kein schädliches Programm auf der Festplatte einnisten. Speicherresidente Malware kann aber auch bei solchen Live-Systemen Schaden anrichten, indem diese Systeme als Zwischenwirt oder Infektionsherd für andere Computer dienen können. Malware, die direkt im Hauptspeicher residiert, wird erst bei einem Reboot unschädlich gemacht.
Computervirentypen
Bootviren
Bootviren zählen zu den ältesten Computerviren. Diese Viren waren bis 1995 eine sehr verbreitete Form von Viren. Ein Bootsektorvirus infiziert den Bootsektor von Disketten und Festplattenpartitionen oder den Master Boot Record (MBR) einer Festplatte.
Der Bootsektor ist der erste physische Teil einer Diskette oder einer Festplattenpartition. Festplatten haben außerdem einen sogenannten Master Boot Record. Dieser liegt wie der Bootsektor von Disketten ganz am Anfang des Datenträgers. Bootsektoren und MBR enthalten mit den Bootloadern die Software, die von einem Rechner direkt nach dessen Start ausgeführt wird, sobald die Firmware bzw. das BIOS den Rechner in einen definierten Startzustand gebracht hat. Üblicherweise laden Boot-Loader das installierte Betriebssystem und übergeben diesem die Kontrolle über den Computer.
Wie beschrieben sind Boot-Loader solche Programme, die vor dem Betriebssystem ausgeführt werden und deshalb für Viren sehr interessant: Bootviren können in das Betriebssystem, das nach ihnen geladen wird, eingreifen und dieses manipulieren oder komplett umgehen. Dadurch können sie sich beispielsweise auf Bootsektoren eingelegter Disketten verbreiten.
Lädt ein Rechner nicht den MBR der Festplatte, sondern den infizierten Bootsektor einer Diskette, versucht das enthaltene Bootvirus meist, sich in den MBR der Festplatte zu verbreiten, um bei jedem Start des Computers ohne Diskette aktiv werden zu können.
Bootviren haben jedoch mit den technischen Limitierungen, die mit dem Speicherort „Bootsektor“ oder vor allem „MBR“ einhergehen, zu kämpfen: Sie können maximal 444 Bytes groß sein, sofern sie nicht noch weitere Bestandteile auf anderen Bereichen der Festplatte verstecken. Der MBR ist nach Industrienorm ein Sektor, also 512 Byte groß, aber einige Bytes werden für die Hardware- und BIOS-Kompatibilität verbraucht. Außerdem müssen sie die Aufgaben des Boot-Loaders übernehmen, damit das System funktionsfähig bleibt, was von dem ohnehin schon sehr geringen Platz für die Virenlogik noch weiteren Platz wegnimmt. Da sie vor einem Betriebssystem aktiv werden, können sie außerdem nicht auf von einem Betriebssystem bereitgestellte Funktionen wie das Finden und Öffnen einer Datei zurückgreifen.
Seit 2005 gibt es auch Bootsektorviren für CD-ROMs. Diese infizieren bootfähige CD-ROM-Abbilddateien. Es ist technisch möglich, einen Bootsektorvirus für ein bootfähiges lokales Netzwerk oder für einen USB-Stick zu erstellen, dies ist aber bis jetzt noch nicht geschehen.
Heutzutage gibt es beinahe keine Bootsektorviren mehr, da BIOS und Betriebssysteme meistens einen gut funktionierenden Schutz vor ihnen haben. Zwar gibt es Bootsektorviren, die diesen Schutz umgehen können, doch ist ihre Verbreitung im Allgemeinen sehr langsam. Durch die technischen Probleme, die mit diesem Virentyp einhergehen, fordern sie vom Virenautor außerdem deutlich mehr Wissen und Programmierfertigkeiten als bei anderen Virenformen notwendig, während sie zugleich seine Möglichkeiten stark einschränken.
Dateiviren und Linkviren
Linkviren oder Dateiviren sind der am häufigsten anzutreffende Virentyp. Sie infizieren ausführbare Dateien oder Programmbibliotheken auf einem Betriebssystem.
Um eine ausführbare Datei zu infizieren, muss das Virus sich in diese Wirtsdatei einfügen (oft direkt am Ende, da dies am einfachsten ist). Außerdem modifiziert das Virus die Wirtsdatei so, dass das Virus beim Programmstart aufgerufen wird. Eine spezielle Form von Linkviren wählt eine andere Strategie und fügt sich in eine bestehende Programmfunktion ein.
Zu den verschiedenen Arten von Linkviren siehe Infektionsarten.
Makroviren
Makroviren benötigen Anwendungen, die Dokumente mit eingebetteten Makros verarbeiten. Sie befallen Makros in nicht-infizierten Dokumenten oder fügen entsprechende Makros ein, falls diese noch nicht vorhanden sind.
Makros werden von vielen Office-Dokument-Typen verwendet. Aber auch andere Dokumentdateien können Makros enthalten. Sie dienen normalerweise dazu, in den Dokumenten wiederkehrende Aufgaben zu automatisieren oder zu vereinfachen.
Häufig unterstützen Anwendungen mit solchen Dokumenten ein spezielles Makro, das automatisch nach dem Laden des Dokuments ausgeführt wird. Dies ist ein von Makroviren bevorzugter Ort für die Infektion, da er die höchste Aufrufwahrscheinlichkeit hat. Wie Linkviren versuchen auch Makroviren, noch nicht infizierte Dateien zu befallen.
Da die meisten Anwender sich nicht bewusst sind, dass beispielsweise ein Textdokument ausführbare Inhalte und damit ein Virus enthalten kann, gehen sie meist relativ sorglos mit solchen Dokumenten um. Sie werden sehr oft an andere Anwender verschickt oder auf öffentlichen Servern zum Herunterladen angeboten. Dadurch können sich Makroviren recht gut verbreiten. Um das Jahr 2000 herum stellten sie die größte Bedrohung dar, bis sie darin von den Computerwürmern abgelöst wurden.
Ein Schutz gegen Makroviren besteht darin, dafür zu sorgen, dass nur zertifizierte Makros von der Anwendung ausgeführt werden. Dies ist insbesondere für (größere) Unternehmen und Behörden von Interesse, wo eine zentrale Zertifizierungsstelle Makros zum allgemeinen Gebrauch vor deren Freigabe überprüft und akzeptierte Makros zertifiziert.
Es empfiehlt sich weiterhin, das automatische Ausführen von Makros in der entsprechenden Anwendung auszuschalten.
Skriptviren
Ein Skript ist ein Programm, welches nicht durch einen Compiler in Maschinensprache übersetzt wird, sondern durch einen Interpreter Schritt für Schritt ausgeführt wird. Ein Skript wird häufig auf Webservern verwendet (zum Beispiel in Form der Skriptsprache Perl oder PHP) sowie clientseitig durch in Webseiten eingebettete Skriptsprachen (zum Beispiel JavaScript).
Ein Skript wird gerne in Webseiten zusätzlich zu normalem HTML oder XML eingesetzt, um Funktionen zu realisieren, die sonst nur unter Zuhilfenahme ausführbarer Programme auf dem Server (CGI-Programme) realisierbar wären. Solche Funktionen sind zum Beispiel Gästebücher, Foren, dynamisch geladene Seiten oder Webmailer. Skriptsprachen sind meist vom Betriebssystem unabhängig. Um ein Skript auszuführen, wird ein passender Interpreter – ein Programm, das das Skript von einer für den Menschen lesbaren Programmiersprache in eine interne Repräsentation umsetzt und dann ausführt – benötigt. Wie alle anderen Viren auch sucht das Skriptvirus eine geeignete Wirtsdatei, die es infizieren kann.
Im Falle von HTML-Dateien fügt sich das Skriptvirus in einen speziellen Bereich, den Skriptbereich, einer HTML-Datei ein (oder erzeugt diesen). Die meisten Browser laden diesen Skriptbereich des HTML-Dokuments, um ihn schließlich auszuführen. Diese speziellen Skriptviren verhalten sich also fast genauso wie die oben beschriebenen Makroviren.
Unix-, macOS- und Linux-Systeme benutzen für die Automatisierung vieler Aufgaben Skripte, welche zum Beispiel für eine Unix-Shell wie Bash, in Perl oder in Python geschrieben wurden. Die Kommandozeileninterpreter aus MS-DOS und Windows können ebenfalls spezielle Skripte ausführen. Auch für diese Skriptsprachen gibt es Viren, die allerdings nur Laborcharakter haben und in der „freien Wildbahn“ so gut wie nicht anzutreffen sind. Sie können außerdem nicht, wie in HTML eingebettete Skriptviren, versehentlich eingefangen werden, sondern man muss – wie bei einem Linkvirus – erst ein verseuchtes Skript auf sein System kopieren und ausführen.
Mischformen
Nicht alle Computerviren fallen eindeutig in eine spezielle Kategorie. Es gibt auch Mischformen wie zum Beispiel Viren, die sowohl Dateien als auch Bootsektoren infizieren (Beispiel: Kernelviren) oder Makroviren, die auch Programmdateien infizieren können. Bei der Zusammensetzung ist beinahe jede Variation möglich.
EICAR-Testdatei
Die EICAR-Testdatei ist eine Datei, die benutzt wird, um Virenscanner zu testen. Sie ist kein Virus und enthält auch keinen „viralen“ Inhalt, sondern ist nur per Definition als Virus zu erkennen. Jeder Virenscanner sollte diese Datei erkennen. Sie kann deswegen benutzt werden, um auf einem System – das von keinem Virus infiziert wurde – zu testen, ob der Virenscanner korrekt arbeitet.
Infektionsarten
Companion-Viren
Companion-Viren infizieren nicht die ausführbaren Dateien selbst, sondern benennen die ursprüngliche Datei um und erstellen eine Datei mit dem ursprünglichen Namen, die nur das Virus enthält, oder sie erstellen eine Datei mit ähnlichem Namen, die vor der ursprünglichen Datei ausgeführt wird. Es handelt sich also nicht um ein Virus im eigentlichen Sinne, da kein Wirtsprogramm manipuliert wird.
Unter MS-DOS gibt es beispielsweise Companion-Viren, die zu einer ausführbaren EXE-Datei eine versteckte Datei gleichen Namens mit der Endung „.com“ erstellen, die dann nur das Virus enthält. Wird in der Kommandozeile von MS-DOS ein Programmname ohne Endung eingegeben, sucht das Betriebssystem zuerst nach Programmen mit der Endung „.com“ und danach erst nach Programmen mit der Endung „.exe“, so dass der Schädling vor dem eigentlichen Programm in der Suchreihenfolge erscheint und aufgerufen wird. Der Schädling führt, nachdem er sich meist im Arbeitsspeicher festgesetzt hat, das ursprüngliche Programm aus, so dass der Benutzer oft nichts von der Infektion bemerkt.
Überschreibende Computerviren
Überschreibende Computerviren sind die einfachste Form von Viren, wegen ihrer stark zerstörenden Wirkung aber am leichtesten zu entdecken. Wenn ein infiziertes Programm ausgeführt wird, sucht das Virus nach neuen infizierbaren Dateien und überschreibt entweder die ganze Datei oder nur einen Teil derselben (meist den Anfang) mit einer benötigten Länge. Die Wirtsdatei wird dabei irreparabel beschädigt und funktioniert nicht mehr oder nicht mehr korrekt, wodurch eine Infektion praktisch sofort auffällt.
Prepender
Diese Art von Computerviren fügt sich am Anfang der Wirtsdatei ein. Beim Ausführen der Wirtsdatei wird zuerst das Virus aktiv, das sich weiterverbreitet oder seine Schadwirkung entfaltet. Danach stellt das Virus im Arbeitsspeicher den Originalzustand des Wirtsprogramms her und führt dieses aus. Außer einem kleinen Zeitverlust merkt der Benutzer nicht, dass ein Virus gerade aktiv wurde, da die Wirtsdatei vollkommen arbeitsfähig ist.
Appender
Ein Appender-Virus fügt sich an das Ende einer zu infizierenden Wirtsdatei an und manipuliert die Wirtsdatei derart, dass es vor dem Wirtsprogramm zur Ausführung kommt. Nachdem das Virus aktiv geworden ist, führt es das Wirtsprogramm aus, indem es an den ursprünglichen Programmeinstiegspunkt springt. Diese Virusform ist leichter zu schreiben als ein Prepender, da das Wirtsprogramm nur minimal verändert wird und es deshalb im Arbeitsspeicher nicht wiederhergestellt werden muss. Da Appender einfach zu implementieren sind, treten sie relativ häufig auf.
Entry Point Obscuring
Der Fachbegriff „Entry Point Obscuring“ (kurz: EPO) heißt übersetzt „Verschleierung des Einsprungspunktes“. Viren, die diese Technik benutzen, suchen sich zur Infektion einen bestimmten Punkt in der Wirtsdatei, der nicht am Anfang oder am Ende liegt. Da dieser Punkt von Wirt zu Wirt variiert, sind Viren dieses Typs relativ schwierig zu entwickeln, da unter anderem eine Routine zum Suchen eines geeigneten Infektionspunktes benötigt wird. Der Vorteil für diesen Virentyp besteht darin, dass Virenscanner die gesamte Datei untersuchen müssten, um EPO-Viren zu finden – im Gegensatz zum Erkennen von Prepender- und Appender-Viren, bei denen der Virenscanner nur gezielt Dateianfang und -ende untersuchen muss. Sucht ein Virenscanner also auch nach EPO-Viren, benötigt er mehr Zeit – wird der Virenscanner so eingestellt, dass er Zeit spart, bleiben EPO-Viren meist unentdeckt.
Für das Entry Point Obscuring sucht sich das Virus einen speziellen Ort, wie etwa eine Programmfunktion, irgendwo in der Datei, um diese zu infizieren. Besonders lohnend ist zum Beispiel die Funktion zum Beenden des Programms, da sie meist ein leicht zu identifizierendes Erkennungsmuster hat und genau einmal aufgerufen wird. Würde das Virus eine zeitkritische Funktion oder eine sehr häufig aufgerufene Funktion infizieren, fiele es leichter auf. Das Risiko für EPO-Viren besteht darin, dass sie sich unter Umständen einen Punkt in einem Wirt aussuchen können, der nie oder nicht bei jeder Ausführung des Wirtes aufgerufen wird.
Techniken
Arbeitsspeicher
Speicherresidente Viren verbleiben auch nach Beendigung des Wirtprogramms im Speicher. Unter MS-DOS wurde eine Technik namens TSR (Terminate and Stay Resident) verwendet, in Betriebssystemen wie Windows, Unix oder Unix-ähnlichen Systemen (Linux, macOS) erzeugt das Virus einen neuen Prozess. Das Virus versucht in diesem Fall, dem Prozess einen unverdächtig wirkenden Prozessnamen zu geben oder seinen Prozess komplett zu verstecken. Gelegentlich versuchen diese Viren auch, Funktionen des Betriebssystems zu manipulieren oder auf sich umzuleiten, sofern das Betriebssystem dieses ermöglicht bzw. nicht verhindert.
Stealth-Viren
Computerviren dieser Art ergreifen besondere Maßnahmen, um ihre Existenz zu verschleiern. So werden Systemaufrufe abgefangen, so dass zum Beispiel bei der Abfrage der Größe einer infizierten Datei die Größe vor der Infektion angegeben wird (manche Viren verändern die ursprüngliche Größe auch gar nicht, weil sie sich in unbenutzte Bereiche der Datei kopieren) oder auch beim Lesen der Datei die Daten der ursprünglichen Datei zurückgeben.
Verschlüsselte Viren
Dieser Typ von Viren verschlüsselt sich selbst. Der Schlüssel kann dabei von Infektion zu Infektion variieren. Das soll Antivirenprogramme daran hindern, einfach nach einer bestimmten Zeichenfolge in Dateien suchen zu können. Die Routine zum Entschlüsseln muss aber naturgemäß in normaler Form vorliegen und kann von Antivirenprogrammen erkannt werden.
Polymorphe Viren
Diese Art von Viren ändern ihre Gestalt von Generation zu Generation, teilweise vollkommen. Das geschieht oft in Kombination mit Verschlüsselung – hierbei wird eine variable Verschlüsselung benutzt. Ein Teil des Virus muss jedoch in unverschlüsselter Form vorliegen, um bei der Ausführung den Rest zu entschlüsseln. Um auch diesen Teil variabel zu gestalten, wird die Entschlüsselungsroutine bei jeder Infektion neu erstellt. Die Routine, die die Entschlüsselungsroutine immer neu erstellt, befindet sich dabei selbst im verschlüsselten Teil des Virus und kann zum Beispiel voneinander unabhängige Befehle austauschen und Operationen mit verschiedenen Befehlssequenzen kodieren, so dass verschiedene Varianten entstehen.
Metamorphe Viren
Im Gegensatz zu polymorphen Viren, die nur die Gestalt des Codes (durch variable Verschlüsselung oder Permutation) ändern, wird bei Metamorphismus der Virus temporär in eine Metasprache umgeschrieben (daher der Name). Die Metasprache wird unter Anwendung von einem Obfuscator wieder kompiliert. Die formale Grammatik des Virus bleibt immer dieselbe.[6]
Diese Technik ist möglich, da die Assemblersprache für einen Befehl verschiedene Möglichkeiten bietet, diesen auszuführen. Zum Beispiel kann der Befehl mov eax, 0x0 in xor eax, eax oder sub eax, eax umgewandelt werden. Da eine Mutation eine Veränderung der Befehlsfolge des Virus ist (und nicht nur eine andere Darstellung der gleichen Befehlsfolge), sind metamorphe Viren schwerer zu erkennen als polymorphe.[7]
Beispiele sind Win32.ZMist, Win32.MetaPHOR oder Win32.SK. Obwohl diese Viren hochkomplex sind und vielen Antiviren-Herstellern Probleme bereitet haben,[8] sind sie vom theoretischen Standpunkt aus gesehen noch trivial.[9]
Retroviren
Retroviren zielen darauf ab, Virenschutzprogramme und Personal Firewalls zu deaktivieren. Da sie sich dadurch nicht nur selbst vor Entdeckung schützen, sondern auch anderen Schadprogrammen Tür und Tor öffnen, gelten sie als sehr gefährlich.
Mögliche Schäden bzw. Payload
Computerviren sind vor allem gefürchtet, weil sie den Ruf haben, sämtliche Daten zu zerstören. Das ist aber nur in sehr wenigen Fällen richtig. Die meisten Computerviren versuchen hauptsächlich, sich selbst möglichst weit zu verbreiten und deswegen nicht aufzufallen.
- Harmlose Auswirkungen
Eine Eigenschaft, die jedes Virus hat, ist das Stehlen von Rechnerzeit und -speicher. Da ein Virus sich selbst verbreitet, benutzt es die Leistung des Prozessors und der Festplatten. Viren sind aber im Normalfall so geschrieben, dass sie für das System keine spürbare Beeinträchtigung darstellen, so dass sie der Benutzer nicht erkennt. Bei der Größe aktueller Festplatten fällt auch der zusätzlich benötigte Festplattenplatz nicht mehr auf.
- Ungewollte Schäden – Programmierfehler
Viele Computerviren enthalten Fehler, welche unter gewissen Umständen zu fatalen Folgen führen können. Diese Fehler sind zwar meistens unbeabsichtigt, können trotzdem Dateien durch eine falsche Infektion zerstören oder gar in Einzelfällen ganze Datenbestände vernichten.
- „Existenzbericht“ – Meldungen an den Benutzer
Manche Viren geben dem Benutzer ihre Existenz bekannt. Beispiele für Meldungen von Viren können zum Beispiel sein:
- Piepsen bzw. Musik
- Meldungsboxen oder plötzlich auftauchende Texte auf dem Bildschirm mit oft (für den Virusautor) amüsanten Nachrichten oder gar politischem Inhalt
- Manipulation des Bildschirminhaltes wie herunterfallende Buchstaben, Verzerrungen oder über den Bildschirm wandernde Objekte.
Die meisten dieser Existenzmeldungen sind harmlos und erfolgen oft nur zu bestimmten Uhrzeiten oder nur an bestimmten Tagen, um nicht zu schnell aufzufallen und so eine höhere Verbreitung zu erlangen. Es gibt auch „Viren“, die keine eigentliche Schadroutine enthalten, sondern lediglich derartige Meldungen. Dabei handelt es sich um sogenannte Joke-Programme. Beispiele hierfür sind etwa Eatscreen oder FakeBlueScreen.
- Datenzerstörung
Durch das Infizieren von Dateien werden die darin enthaltenen Daten manipuliert und möglicherweise zerstört. Da jedoch die meisten Viren vor Entdeckung geschützt werden sollen, ist eine Rekonstruktion der Daten in vielen Fällen möglich.
Einige wenige Viren wurden speziell zur Zerstörung von Daten geschrieben. Das kann vom Löschen von einzelnen Dateien bis hin zum Formatieren ganzer Festplatten führen. Diese Art von Payload wird von den meisten Menschen unmittelbar in Verbindung mit allen Viren gebracht. Da der Speicher der „Lebensraum“ von Viren ist, zerstören sie sich mit diesen Aktionen oft selbst.
- Hardwarezerstörung
Direkte Hardwarezerstörung durch Software und somit durch Computerviren ist nur in Einzelfällen möglich. Dazu müsste dem Virenautor bekannt sein, wie eine bestimmte Hardware so extrem oder fehlerhaft angesteuert werden kann, dass es zu einer Zerstörung kommt. Einige (z. T. eher theoretische) Beispiele für solche Möglichkeiten sind:
- Das Senden extremer Bildsignale an Bildschirme. Heute nicht mehr gebräuchliche Festfrequenzmonitore waren dafür anfällig, es gab Viren, die diese Angriffe auf solche Monitore tatsächlich durchgeführt haben. Heute ist eine Beschädigung durch fehlerhafte bzw. extreme Bildsignale so gut wie ausgeschlossen.
- Übertakten von Grafikkarten, die es erlauben, die Taktfrequenz der Bausteine per Software einzustellen. Bei einer zu hohen Übertaktung und nicht ausreichenden Kühlung können Bausteine überhitzen und beschädigt oder zerstört werden.
- Übertakten von Bausteinen auf der Hauptplatine, die dadurch selbst überhitzen oder andere Bauteile überlasten können (Widerstände, integrierte Bausteine).
- Unbenutzbarkeit von Festplatten durch bestimmte inoffizielle ATA-Kommandos.
- Reduzierung der Lüftergeschwindigkeit, um Überhitzung der Komponenten zu verursachen.
Da im heutigen PC-Bereich die Hardwarekomponentenauswahl sehr heterogen ist, gilt bisher die Meinung, dass es sich für Virenautoren nicht lohnt, solche Angriffe durchzuführen.
- Firmwarezerstörung
Ein als Hardwareschaden missinterpretierter Schaden ist das Überschreiben des BIOS, das heute meist in Flash-Speichern gespeichert ist. Wird dieser Flash-Speicher böswillig überschrieben, kann der Rechner nicht mehr starten. Da der Rechner nicht mehr startet, wird oft fälschlicherweise ein Hardwareschaden angenommen. Der Flash-Speicher muss in diesem Fall ausgebaut und mit einem korrekten BIOS neu bespielt werden. Ist der Flash-Speicher fest eingelötet, ist das Ausbauen wirtschaftlich oft nicht rentabel und die gesamte Hauptplatine muss ausgetauscht werden.[10] Bei Hauptplatinen mit SPI- oder JTAG-Interface für den Flash-Speicher kann ein gelöschtes oder überschriebenes BIOS mittels geeigneter Programmiergeräte erneuert werden.
Wirtschaftliche Schäden
Der wirtschaftliche Schaden durch Computerviren ist geringer als der Schaden durch Computerwürmer. Grund dafür ist, dass sich Viren nur sehr langsam verbreiten können und dadurch oft nur lokal verbreitet sind.
Ein weiterer Grund, warum der wirtschaftliche Schaden bei Computerviren nicht so hoch ist, ist die Tatsache, dass sie den angegriffenen Computer oder die angegriffene Datei im Allgemeinen für einen längeren Zeitraum brauchen, um sich effektiv verbreiten zu können. Computerviren, die Daten sofort zerstören, sind sehr ineffektiv, da sie mit dieser Aktion auch ihren eigenen Lebensraum zerstören.
Im Zeitalter der DOS-Viren gab es trotzdem einige Viren, die erheblichen Schaden angerichtet haben. Ein Beispiel ist das Virus DataCrime, das gesamte Datenbestände vernichtet hat. Viele Regierungen reagierten auf dieses Virus und verabschiedeten Gesetze, die das Verbreiten von Computerviren zu einer Straftat machen.
Auch unter Windows gab es vereinzelt Fälle von Computerviren, die gravierende finanzielle Schäden für einzelne Unternehmen bedeuteten. So wurde Anfang 1998 das XM/Compat-Virus entdeckt, ein Makro-Virus, das Microsoft-Excel-Dateien mit einer äußerst bösartigen Schadfunktion befällt: Immer, wenn Excel beendet wird, durchforstet der Schädling ein zufälliges Dokument aus der Bearbeitungs-History nach ungeschützten Zellen mit numerischen Werten. In diesen Zellen ändert er die Werte mit einer einprozentigen Wahrscheinlichkeit zufällig in einem Rahmen von +5 bis −5 % ab. Aufgrund der zunächst nur unwesentlichen Veränderungen fallen die so manipulierten Daten möglicherweise erst nach Wochen oder gar Monaten auf. Wird der Schaden entdeckt, lässt er sich nur durch die Einspielung eines Backups wieder beheben – dazu muss natürlich bekannt sein, wann der Erstbefall genau stattgefunden hat. Zwar hat der Schädling keine sonderlich hohe Verbreitung gefunden, aber es gab Fälle von Unternehmen, deren Geschäftsbilanzen und Umsatzberichte durch einen XM/Compat-Befall völlig unbrauchbar geworden sind.
Ein Virus mit hohem wirtschaftlichen Schaden war auch Win9x.CIH, auch „Tschernobyl-Virus“ genannt (nach dem Atomunfall von Tschernobyl vom 26. April 1986), das sich großflächig verbreitete und am 26. April 2000 den Dateninhalt von mehr als 2000 BIOS-Chips in Südkorea zerstörte. Laut dem Antivirenhersteller Kaspersky sollen im Jahr davor sogar 3000 PCs betroffen gewesen sein.
Ein weiterer wirtschaftlicher Faktor war früher vor allem der Image-Schaden der betroffenen Unternehmen, heute ist dieser immaterielle Schaden nicht mehr so hoch, da ein Computervirus schon eher als normale und übliche Gefahr akzeptiert wird.
Aufbau
Computerviren haben viele unterschiedliche Formen, daher ist es nur schwer möglich, zu beschreiben, wie ein Virus grundsätzlich aufgebaut ist. Der einzige nötige Bestandteil, der aus einem Computerprogramm per Definition einen Computervirus macht, ist die Vermehrungsroutine.
Die folgende Erklärung ist keineswegs ein Standard für alle Viren. Manche Viren können mehr Funktionen haben, andere wiederum weniger.
- Entschlüsselungsroutine: Dieser Teil sorgt bei verschlüsselten Viren dafür, dass die verschlüsselten Daten wieder zur Ausführung gebracht werden können. Nicht alle Viren besitzen diesen Teil, da nicht alle verschlüsselt sind. Oft wird die Entschlüsselungsroutine der Viren von Antiviren-Herstellern dazu benutzt, das Virus zu identifizieren, da dieser Teil oft klarer erkennbar ist als der Rest des Virus.
- Vermehrungsteil: Dieser Programmteil sorgt für die Vermehrung des Virus. Es ist der einzige Teil, den jedes Virus hat (Definition).
- Erkennungsteil: Im Erkennungsteil wird geprüft, ob die Infektion eines Programms oder Systembereichs bereits erfolgt ist. Jedes Wirtsprogramm wird nur einmal infiziert. Dieser Teil ist in fast allen nicht-überschreibenden Computerviren vorhanden.
- Schadensteil: Im Verhältnis zur Zahl der Computerviren haben nur sehr wenige einen Schadensteil (Payload). Der Schadensteil ist der Grund für die Angst vieler Menschen vor Computerviren.
- Bedingungsteil: Der Bedingungsteil ist dafür verantwortlich, dass der Schadensteil ausgeführt wird. Er ist in den meisten Computerviren mit einem Schadensteil enthalten. Viren ohne Bedingungsteil führen den Schadensteil entweder bei jeder Aktivierung oder – in ganz seltenen Fällen – niemals aus. Der Bedingungsteil (Trigger) kann zum Beispiel die Payload an einem bestimmten Datum ausführen oder bei bestimmten Systemvoraussetzungen (Anzahl der Dateien, Größe des freien Speicherplatzes usw.) oder einfach zufällig.
- Tarnungsteil: Ein Tarnungsteil ist nur in wenigen, komplexen Viren vorhanden. Er kann das Virus zum Beispiel verschlüsseln oder ihm eine andere Form geben (Polymorphismus, Metamorphismus). Dieser Teil dient zum Schutz des Virus vor der Erkennung durch Anti-Viren-Software. Es gibt aber nur eine sehr geringe Anzahl von Viren, die nicht vollständig erkannt werden können (zum Beispiel: Win32.ZMist, ACG, Win32.MetaPHOR oder OneHalf).
Achillesferse eines Virus
Damit ein klassischer reaktiver Virenscanner ein Virus identifizieren kann, benötigt er dessen Signatur. Ein Virus versucht ein System zu infizieren, und dies geschieht zum Beispiel bei einem Linkvirus durch das Anhängen an ein bestehendes Programm. Dabei muss es (abgesehen von überschreibenden Viren) zuerst prüfen, ob es dieses Programm bereits infiziert hat – sprich, es muss in der Lage sein, sich selbst zu erkennen. Würde es dies nicht machen, könnte es ein Programm theoretisch beliebig oft infizieren, was aufgrund der Dateigröße und der CPU-Belastung sehr schnell auffallen würde. Dieses Erkennungsmuster – die Signatur – kann unter gewissen Umständen auch von Virenscannern genutzt werden, um das Virus zu erkennen. Polymorphe Viren sind in der Lage, mit verschiedenen Signaturen zu arbeiten, die sich verändern können, jedoch stets einer Regel gehorchen. Daher ist es den Herstellern von Anti-Viren-Software relativ einfach und schnell möglich, ein neues Virus nach dessen Bekanntwerden zu identifizieren.
Viele Viren benutzen anstelle von polymorphen Signaturen sehr kleine Kennzeichnungen wie zum Beispiel ein ungenutztes Byte im Portable-Executable-Format. Ein Virenscanner kann dieses eine Byte nicht als Erkennungsmuster nutzen, da es zu viele falsch positive Treffer gäbe. Für ein Virus ist es jedoch kein Problem, wenn es unter ungünstigen Verhältnissen einige Dateien nicht infiziert.
Geschichte
Theoretische Anfänge: bis 1985
John von Neumann veröffentlichte im Jahr 1949 seine Arbeit Theory and Organization of Complicated Automata. Darin stellt er die These auf, dass ein Computerprogramm sich selbst reproduzieren kann. Das war die erste Erwähnung von computervirenähnlicher Software. Im Jahr 1961 wurde die Theorie von Victor Vyssotsky, Robert Morris Sr. und Doug McIlroy, Forscher der Bell Labs, erfolgreich in ein Computerspiel mit dem Namen Darwin umgesetzt.[11] Zwei oder mehrere Spieler ließen Software-Organismen um die Kontrolle über das System kämpfen. Die Programme versuchten dabei, einander zu überschreiben. Spätere Versionen des Spiels wurden als Core Wars bekannt. Breite Bekanntheit erfuhr das Konzept Core Wars durch einen Artikel von Alexander K. Dewdney in der Kolumne Computer Recreations der Zeitschrift Scientific American.
1972 veröffentlichte Veith Risak den Artikel Selbstreproduzierende Automaten mit minimaler Informationsübertragung. Darin wird über ein zu Forschungszwecken geschriebenes Virus berichtet. Dieses enthielt alle wesentlichen Komponenten. Es wurde im Maschinencode des Rechners SIEMENS 4004/35 programmiert und lief einwandfrei. Der Science-Fiction-Autor David Gerrold hat 1972 in der Geschichte When Harlie Was One (in Teilen in GOD Machine u. a. vorveröffentlicht) über die G.O.D.-Maschine als Erster den Begriff „Computervirus“ erwähnt.[12]
1975 veröffentlichte der britische Autor John Brunner den Roman Der Schockwellenreiter, in dem er die Gefahr von Internetviren vorausahnt. Sein Kollege Thomas J. Ryan schilderte 1979 in The Adolescence of P-1, wie sich eine Künstliche Intelligenz virenähnlich über das nationale Computernetz ausbreitet.
Im Jahr 1980 verfasste Jürgen Kraus an der Universität Dortmund eine Diplomarbeit, in welcher der Vergleich angestellt wurde, dass sich bestimmte Programme ähnlich wie biologische Viren verhalten können.[13]
1982 wurde von dem 15-jährigen amerikanischen Schüler Rich Skrenta ein Computerprogramm geschrieben, das sich selbst über Disketten auf Apple-II-Systemen verbreitete. Das Programm hieß Elk Cloner und kann als das erste Bootsektorvirus bezeichnet werden.[14]
Die Grenze von Theorie und Praxis bei Computerviren verschwimmt jedoch, und selbst Experten streiten sich, was tatsächlich das erste war.
Professor Leonard M. Adleman verwendete 1984 im Gespräch mit Fred Cohen zum ersten Mal den Begriff „Computervirus“ als Fachbegriff.
Praktische Anfänge: 1985–1990
Fred Cohen lieferte 1984 seine Doktorarbeit Computer Viruses – Theory and Experiments ab.[15] Darin wurde ein funktionierendes Virus für das Betriebssystem Unix vorgestellt. Dieses gilt heute als das erste Computervirus.
Im Januar 1986 wurde die erste Vireninfektion auf einem Großrechner an der FU Berlin entdeckt.
Zwei Software-Händler aus Pakistan verbreiteten im Jahr 1986 das erste Virus für das Betriebssystem MS-DOS, das Pakistani-, Ashar- oder auch Brain-Virus genannt wird. Diese Händler verkauften billige Schwarzkopien von Originalsoftware. Dies war möglich, da dort das Kopieren von Software nicht strafbar war. Jeder Softwarekopie legten sie das Virus bei, das den Zweck haben sollte, die Kunden an den Händler zu binden. Überraschenderweise verbreitete sich dieses Virus sogar bis in die Vereinigten Staaten. Das Programm war relativ harmlos, da es nur das Inhaltsverzeichnis der befallenen Disketten in Brain umbenannte.
Schließlich wurde 1987 das erste Virus für Macintosh-Rechner entdeckt. Apple lieferte daraufhin sein System gleich komplett mit einem Virensuchprogramm aus. Allerdings konnte es nur diese eine Virenfamilie finden und war für andere Virustypen sozusagen blind, das Programm war somit nur bedingt brauchbar.
Kurz darauf wurde in Deutschland zum ersten Mal das Cascade-Virus gefunden. Es war das erste Virus, das speicherresident wurde und in Dateien auch verschlüsselt auftrat. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es zur zweiten Generation der Viren gerechnet.
Zu einem der ersten Viren gehört auch das Jerusalem- oder PLO-Virus. Es wurde auch unter dem Namen Freitag-der-13.-Virus bekannt, da es an einem solchen Tag alle COM- und EXE-Dateien löscht. An allen anderen Tagen verlangsamt es nach etwa 30 Minuten die Rechnergeschwindigkeit.
Nicht nur MS-DOS wurde von Viren angegriffen, sondern auch andere Systeme wie Macintosh, Amiga, Atari und Unix.
Im selben Jahr, 1987, erschien im Data-Becker-Verlag das erste Buch zum Thema Computerviren, Das große Computervirenbuch von Ralf Burger. Da Burger den Quellcode einiger Viren im Buch veröffentlichte, erschienen in den folgenden Monaten Dutzende Varianten der von ihm beschriebenen Viren in der Öffentlichkeit.
1988 erschien der erste Baukasten für Viren (Virus Construction Set). Damit war es auch Anfängern möglich, Viren nach Maß zu erstellen. Das Programm wurde für den Computer Atari ST geschrieben.
In diesen Jahren wurden die ersten Antivirenprogramme herausgebracht, vor allem, um große Unternehmen zu schützen. Im Jahr 1989 erschien mit V2Px dann das erste polymorphe Virus, das sich selbst immer wieder neu verschlüsseln konnte und nur sehr schwer zu entdecken war.
Die Ära der DOS-Viren: 1990–1995
In diesen Jahren wurden Viren zunehmend komplexer konstruiert, um sich besser weiterverbreiten zu können und gegen die Entdeckung durch Antivirenprogramme geschützt zu sein. Am Anfang des Jahres 1991 verbreitet sich der erste polymorphe Virus, der Tequilavirus. Wenig später, 1992, veröffentlichte ein Virenschreiber namens Dark Avenger den ersten polymorphen Programmgenerator, MTE. Damit konnten sich auch einfachste Viren leicht vor einer Erkennung schützen. Einige der damaligen Hersteller von Antiviren-Software konnten dieses Problem nicht lösen und stoppten die Entwicklung ihres Programms.
1992 löste auch das Michelangelo-Virus eine enorme Medienhysterie aus. Mit ihm wurde die Existenz der Viren in der breiten Öffentlichkeit bekannt.
In Europa sind von 1993 bis 1996 zwei Versionen von Parity Boot die häufigsten Viren.
In diesen Jahren wurden immer wieder neue Techniken in Viren entdeckt, wie zum Beispiel die gleichzeitige Infektion von Dateien und Bootsektor, OBJ-Dateien oder Quellcode-Dateien. 1992 wurde mit Win16.Vir_1_4 das erste Computervirus für das Betriebssystem Windows 3.11 registriert. Dieses Proof-of-Concept-Virus wurde nie in „freier Wildbahn“ entdeckt.
Viren wie ACG und OneHalf markieren das Ende der MS-DOS-Viren. Bis heute zählen sie zu den komplexesten Viren überhaupt. Sie sind stark polymorph und enthalten auch Techniken wie Metamorphismus.
Die Ära der Viren für 32-Bit-Windows-Betriebssysteme: 1995–2002
Ab 1995, mit dem Erscheinen von Windows 95 und dem ständigen Zuwachs an Benutzern, wurden auch Viren für dieses Betriebssystem (und dessen obligate Programme wie Microsoft Office) geschrieben. 1995 erschien das erste Makrovirus für Microsoft Word. Da Dokumente öfter als Programme getauscht wurden, wurden Makroviren ein sehr großes Problem für die Anwender. In den Jahren darauf erschienen die ersten Makroviren für Excel (1997), Powerpoint und Access (beide 1998) und Visio (2000). 1996 wurde das erste Virus Constructor Kit für Makroviren geschrieben, das es auch Personen ohne Programmierkenntnisse ermöglichte, Viren zu erstellen.
1996 erschien dann mit Boza das erste Virus für Windows 95. Damit wurde gezeigt, dass das neueste Microsoft-Betriebssystem für Viren doch nicht, wie vorher behauptet, unantastbar war.
Als der Kampf zwischen Antivirenherstellern und Virenautoren zugunsten der Antivirenhersteller gewonnen schien, wurden 1998 mit W32.HPS und W32.Marburg die ersten polymorphen Windows-32-Bit-Viren geschrieben. Kurze Zeit später entstand mit Regswap das erste metamorphe Virus für diese Betriebssysteme.
1998 und 1999 erschienen die ersten VBS- und JavaScript-Viren und als logische Konsequenz auch die ersten HTML-Viren. Diese Viren arbeiteten mit dem umstrittenen Zusatzprogramm „Windows Scripting Host“. Nun konnten auch Webseiten von Viren infiziert werden.
In dieser Zeit wurden einige andere, für den Benutzer ungefährliche Viren geschrieben, die dennoch interessant sind. Beispiele sind das OS2.AEP-Virus, das als erstes ausführbare Dateien des Betriebssystems OS/2 infizieren konnte, oder die ersten Viren für HLP-Dateien, für PHP-Dateien, für Java, für AutoCAD, für Bash, für Palm OS und für Flash.
Am Ende dieser Ära tauchten wieder (wie in der DOS-Ära) die komplexesten Viren auf, die es bis zu dieser Zeit gab. Beispiele sind Win32.MetaPHOR oder Win32.ZMist, die sehr stark metamorph sind und nicht von Antivirenprogrammen aller Hersteller vollständig entdeckt werden können. Diese Viren wurden von Mitgliedern der Virenschreibergruppe 29A geschrieben, die die Techniken Polymorphismus und Metamorphismus in den vorangegangenen Jahren signifikant weiterentwickelt haben.
Neue Nischen: ab 2002
Ungefähr ab 2002 traten Viren mehr und mehr in den Hintergrund und wurden durch Würmer ersetzt. Die Entwicklung von Viren geht trotzdem weiter und bezieht sich vor allem auf neue Nischen.
Im Jahr 2002 wurde das erste Virus geschrieben, das sowohl Win32-Anwendungen als auch ELF-Dateien (zum Beispiel Linux-Anwendungen) infizieren konnte. Dieses Virus kann als das Einläuten eines neuen Zeitalters der Viren gesehen werden.
Im Jahr 2004 brach dann endgültig eine neue Ära für Viren an: Das erste Virus für PocketPCs (mit dem Betriebssystem Windows CE) tauchte auf und zeigte, dass auch diese viel verwendeten Kommunikationsgeräte nicht verschont werden.
Einige Monate später wurde das Virus Win64.Rugrad entdeckt. Dieses Virus konnte die Anwendungen des neu erschienenen Windows XP 64-bit Edition infizieren und hat eine Vorreiterrolle in der Entwicklung neuer Viren.
Wieder einige Monate später, im Jahr 2005, wurde das erste Virus für Handys (mit dem Betriebssystem Symbian) geschrieben. Es kann, nachdem vorher schon Würmer für dieses Betriebssystem erschienen sind, auch Dateien infizieren.
Mitte 2005, kurz nach der Veröffentlichung der ersten Beta-Version des XP-Nachfolgers Windows Vista, wurde das erste Virus für die Microsoft Command Shell (Codename Monad) veröffentlicht. Zunächst wurde propagiert, dass es ein erstes Virus für das neue Windows gäbe. Jedoch ließ Microsoft nach Bekanntwerden der Viren verlautbaren, dass Monad doch nicht wie geplant in Vista enthalten sein werde. Somit wäre dies ein Virus für eine Betaversion mit extrem geringen Chancen auf Verbreitung.
Das erste wirkliche Computervirus für Windows Vista trat einige Monate später, im Oktober 2005, auf. MSIL.Idoneus nutzt das .NET Framework 2.0, um sich zu verbreiten.
In dieser Zeit wurden die ersten Viren für Ruby, MenuetOS, F#, CHM und Microsoft Office Infopath entdeckt, die aber weder jetzt noch in Zukunft eine Gefahr für Anwender sein werden, da diese Plattformen kaum verbreitet sind und sich die Viren daher kaum vermehren können.[16]
Literatur
- Eric Amberg: KnowWare 183. Sicherheit im Internet. IPV, Hamburg 2004, ISBN 87-91364-38-8.
- Klaus Brunnstein: Computer-Viren-Report. WRS Verl. Wirtschaft Recht und Steuern, München 1989, ISBN 3-8092-0530-3.
- Ralf Burger: Das große Computer-Viren-Buch. Data Becker, Düsseldorf 1989, ISBN 3-89011-200-5.
- Andreas Janssen: KnowWare 170. Viren, Hacker, Firewalls. KnowWare, Osnabrück 2005, ISBN 87-90785-83-5.
- Eugene Kaspersky: Malware: Von Viren, Würmern, Hackern und Trojanern und wie man sich vor ihnen schützt Hanser-Verlag, München 2008, ISBN 978-3-446-41500-3.
- Mark A. Ludwig: The Giant Book of Computer Viruses. American Eagle Publications, Show Low, Ariz. 1998, ISBN 0-929408-23-3.
- Rune Skardhamar: Virus. Detection and Elimination. AP Professional, Boston 1995, ISBN 0-12-647690-X.
- Peter Szor: The Art Of Computer Virus Research And Defense. Addison-Wesley, Upper Saddle River NJ 2005, ISBN 0-321-30454-3.
Weblinks
- botfrei.de: Das Anti-Botnet-Beratungszentrum - Eine Initiative der deutschen Internetwirtschaft
- Artikel über Viren – freie deutschsprachige Publikationen zum Thema
- Geschichte der Virenprogrammierung (Memento vom 14. Januar 2005 im Internet Archive) auf Telepolis
- Zum 20-jährigen Bestehen von Computerviren auf Telepolis
- Journal in Computer Virology – wissenschaftliches Magazin zum Thema Computerviren und Würmer (englisch)
- VX Heavens – Archiv von Computerviren, Virusprogrammierermagazinen usw. (englisch)
- Die Pakistan-Grippe im Westen auf Telepolis – über das angeblich erste MS-DOS-Computervirus
Einzelnachweise
- Sophos Security Report 06. In: sophos.com. (PDF; 1,1 MB, englisch)
- David Salomon: Foundations of Computer Security. Springer-Verlag, London 2006, ISBN 978-1-84628-193-8, S. 144 f., doi:10.1007/1-84628-341-8.
- Microsoft wartet mit Bereitstellung eines Patches fast ein Jahr. In: golem.de. 20. September 2004, abgerufen am 29. Januar 2017.
- Webanalyse – Betriebssysteme und Geräte. In: webmasterpro.de. Abgerufen am 29. Januar 2017.
- ROOTKITS: Virenfiltern droht der Knockout. In: Spiegel Online. 27. Dezember 2005, abgerufen am 29. Januar 2017.
- Peter Ferrie, Peter Szor: Hunting for Metamorphic. In: pferrie.tripod.com. Virus Bulletin Conference, September 2001, abgerufen am 29. Januar 2017 (PDF; 237 kB, englisch).
- Peter Ferrie, Frederic Perriot: Detecting Complex Viruses. In: pferrie.tripod.com. 6. Dezember 2004, abgerufen am 29. Januar 2017 (englisch).
- Peter Ferrie, Péter Ször: Zmist Opportunities. In: pferrie.tripod.com. März 2001, abgerufen am 29. Januar 2017 (PDF; 122 kB)
- Eric Filiol: Metamorphism, Formal Grammars and Undecidable Code Mutation. In: vxheavens.com. International Journal of Computer Science, Vol. 2, No. 1, April 2007, S. 70–75, ISSN 1306-4428. Abgerufen am 29. Januar 2017 (englisch).
- Infos zu den das CMOS und das BIOS schädigenden Viren. In: sophos.de. Abgerufen am 29. Januar 2017.
- "Darwin, a Game of Survival of the Fittest among Programs", abgerufen am 2. Juni 2017
- Heike Häger und Sonja Engels: Viren-Alarm! RWTH Aachen, 24. Oktober 2003, S. 5, archiviert vom Original am 9. Dezember 2012; abgerufen am 3. Januar 2018.
- Selbstreproduktion bei Programmen. (Memento vom 8. Oktober 2013 im Internet Archive) Jürgen Kraus, Diplomarbeit, Düsseldorf, 1980. (englische Übersetzung: Journal In Computer Virology, Vol. 5, No. 1, Februar 2009) In: vxheaven.org. Abgerufen am 29. Januar 2017.
- Konrad Lischka: 25 Jahre Computerviren – Der Apfel-Fresser. In: Spiegel Online, 13. Juli 2007, abgerufen am 28. Januar 2017. („Das Programm pflanzte sich über Disketten fort, zeigte ein Gedicht, ließ ansonsten aber die befallenen Apple-Rechner unversehrt.“).
- Fred Cohen: Computer Viruses – Theory and Experiments. In: all.net. 1984, abgerufen am 29. Januar 2017 (englisch).
- E-Zine Releases New Virus Technologies. In: blog.trendmicro.com. Trend Micro Inc., archiviert vom Original am 11. Januar 2008; abgerufen am 28. Januar 2017 (englisch).