第8节 计算机病毒概念的正式化和安全行业的兴起
80年代初期,计算机技术从大型机向个人计算机过渡,网络连接开始初步扩展。这一时期,病毒概念的正式定义引发了安全领域的关注,推动了专门公司和组织的成立。
1983年,南加州大学研究生Fred Cohen(人称:The Godfather of Computer Viruses)在安全研讨会上演示了首个实验病毒程序,这标志着计算机病毒的理论基础确立。此后,行业响应加速,出现了首批反病毒工具和团体,针对自传播恶意代码的防御成为重点。病毒概念的起源与Fred Cohen的实验计算机病毒的早期想法可追溯到1970年代的理论讨论,但正式定义和演示发生在1983年。

Fred Cohen作为南加州大学电气工程系的研究生,在导师Leonard Adleman的指导下,探索了恶意程序的自复制机制。Adleman是RSA算法的共同发明者,他首次使用“computer virus”一词来描述这种行为,类比生物病毒的感染过程。
Cohen的实验于1983年11月3日启动,并在11月10日的安全研讨会上演示。实验环境是VAX 11/750系统,运行4.2 BSD Unix操作系统。该病毒是一个寄生程序,总长度约几百行代码,使用C语言和shell脚本实现。
其核心原理是附加到可执行文件:病毒代码扫描用户目录下的二进制文件(如命令程序),检查文件头部是否已有病毒标记;如果没有,则将病毒代码插入文件开头,并修改入口点指向病毒部分。执行过程如下:
- 当感染文件运行时,病毒代码首先执行自身逻辑,包括复制到其他文件。
- 它使用系统调用如fork()创建子进程,扫描/home或/usr目录下的可执行文件(权限允许范围内)。
- 通过read()和write()系统调用,将病毒体复制到目标文件头部,调整文件大小和权限以隐藏痕迹。
- 完成传播后,病毒跳转到原程序代码,继续正常执行,避免用户察觉。
在演示中,Cohen展示了病毒在实验室网络中的传播:从一台主机起始,病毒通过共享文件系统在5分钟内感染50个用户账户,控制了系统操作如文件访问和进程管理。实验证明了病毒的自复制、隐蔽性和破坏潜力,但未造成实际损害,仅用于学术目的。
Cohen的论文《Computer Viruses - Theory and Experiments》(1984年发表)定义病毒为“能感染其他程序的程序,通过修改它们包含自身副本”,并讨论了检测方法如完整性校验和隔离机制。

这一事件虽限于学术圈,但迅速传播到行业,强调了共享系统中的漏洞风险。当时的Unix系统缺乏细粒度访问控制,病毒利用了文件权限的弱点,如setuid位允许提升权限。安全行业的响应与组织成立Cohen的演示后,1980年代中期病毒事件增多,推动了安全公司的兴起。
1986年,Brain病毒作为首个野外病毒出现在PC-DOS系统上,通过引导扇区传播,针对盗版软件。
1988年,Morris蠕虫感染了约6000台Unix主机,利用finger和sendmail漏洞,导致互联网部分瘫痪。
这些事件暴露了网络环境的弱点,促使行业行动。首批安全组织和公司包括:
- Chaos Computer Club(CCC):1981年在德国成立,最初聚焦黑客文化和系统探索。1980年代中期,CCC转向病毒分析,提供公共教育和工具,如1987年的反病毒扫描程序原型。该组织通过会议分享病毒样本,推动欧洲安全社区形成。
- McAfee Associates:1987年由John McAfee创立,发布VirusScan作为首个商业反病毒软件。VirusScan使用签名匹配检测已知病毒:扫描文件字节序列,比较预定义模式库;如果匹配,则隔离或删除。早期版本针对DOS病毒,支持实时监控和引导区检查。
- Symantec:1982年成立,最初开发数据库软件;1989年收购Peter Norton Computing,推出Norton AntiVirus。Norton工具引入启发式检测:分析程序行为,如自修改代码或异常文件访问,而非仅靠签名。
- 其他响应:1988年,CERT(Computer Emergency Response Team)在美国卡内基梅隆大学成立,作为首个计算机应急响应团队,协调病毒爆发响应。1988年还出现了Virus-L论坛,作为首个在线反病毒讨论组,通过Usenet分享威胁情报。
这些组织的技术重点是签名数据库和行为监控。
- 签名方法依赖定期更新病毒样本库,使用哈希如CRC-32计算文件指纹。
- 行为监控则检查进程API调用,如CreateFile或WriteProcessMemory,标记可疑操作。
历史影响与技术演进1980年代初期的病毒正式化从Cohen的实验开始,奠定了恶意软件分类基础。它促使行业从被动防御转向主动检测,推动了1990年代的反病毒引擎发展。
作为网络安全发展史的一部分,这一时期标志着安全从单机防护向生态系统的转变,强调了国际合作和工具标准化。
