Phát hiện các phần mềm độc hại dựa trên phân tích hành vi và ứng dụng trong chống hack game

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

ĐỖ ANH TUẤN

PHÁT HIỆN CÁC PHẦN MỀM ĐỘC HẠI DỰA TRÊN PHÂN TÍCH HÀNH
VI VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHỐNG HACK GAME
Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH
Mã số: 60.48.01

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2013


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ HOÀNG XUÂN DẬU.

Phản biện 1: ……………………………………………………………………………………………

Phản biện 2: ……………………………………………………………………………………………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính
Viễn thông
Vào lúc: ....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm ...............
Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

MỞ ĐẦU
Với sự phát triển mạnh mẽ của Internet, vấn đề an ninh, an toàn các hệ thống thông
tin ngày càng trở nên cấp thiết khi các hệ thống thông tin được kết nối với nhau và với mạng
Internet, chúng phải đối diện với nhiều nguy cơ bị tấn công lấy cắp thông tin hoặc phá hoại
hệ thống. Trong số các tác nhân tấn công phá hoại các hệ thống thông tin và mạng, các phần
mềm độc hại là một trong các dạng gây nhiều thiệt hại nhất do khả năng lan truyền nhanh
chóng. Các phần mềm độc hại được phát triển ngày càng tinh vi, rất khó phát hiện với các
kỹ thuật nhận dạng thông thường, như kỹ thuật phân tích tĩnh và phân tích động. Các kỹ
thuật phân tích tĩnh và phân tích động giúp chúng ta phân tích, nhận dạng được các phần
mềm độc hại dựa trên các đặc trưng của chúng dưới dạng các chữ kí. Tuy nhiên, khi các kỹ
thuật viết chương trình ngày càng phát triển, các phần mềm độc hại có khả năng tự biến đổi
thành một dạng mới rất khó phân tích, nhận dạng.
Dựa trên các đặc tính, tính chất của các phần mềm độc hại, phương pháp tiếp cận
phân tích hành vi tỏ ra có lợi thế trong nhận dạng và phòng ngừa các nguy cơ do các phần
mềm độc hại gây ra, đặc biệt khi có những sự biến đổi của kỹ thuật viết chương trình phần
mềm độc hại để tránh các phương pháp phân tích nhận dạng truyền thống. Luận văn này tập
trung nghiên cứu phương pháp phân tích, nhận dạng các phần mềm độc hại dựa trên hành vi
với mục đích nâng cao khả năng nhận dạng các phần mềm độc hại.
Luận văn bao gồm ba chương chính với nội dung như sau:
+ Chương 1: Giới thiệu tổng quan về các phần mềm độc hại: khái niệm chung về
phần mềm độc hại, phân loại chúng theo NIST, tác hại của phần mềm độc hại đối với
hệ thống và người dùng, quá trình hình thành và phát triển của phần mềm độc hại.
+ Chương 2: Trình bày các phương pháp phân tích phần mềm độc hại: phương pháp
phân tích tĩnh, phương pháp phân tích động, phương pháp phân tích hành vi. So sánh
ưu nhược điểm của các phương pháp phân tích phần mềm độc hại.
+ Chương 3: Nội dung trình bày tổng quan về games, quá trình hình thành và phát
triển của game trên thế giới và Việt Nam. Ứng dụng phân tích hành vi trong chống
hack game. Minh họa ứng dụng dụng phân tích hành vi chống hack cho game
Pikachu.

1


CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ CÁC PHẦN MỀM ĐỘC HẠI
1.1

Định nghĩa phần mềm độc hại
Phần mềm độc hại (tiếng Anh: malware là sự ghép của hai chữ malicious và

software) là một loại phần mềm hệ thống do các tin tặc hoặc các lập trình viên tạo ra nhằm
gây hại cho các máy tính và người dùng. Tùy theo cách thức mà tin tặc sử dụng, sự nguy hại
của các loại phần mềm độc hại là khác nhau. Một số phần mềm độc hại chỉ đơn giản hiển thị
các thông điệp không mong muốn, gây khó chịu cho người dùng. Tuy nhiên, nhiều phần
mềm độc hại hỗ trợ tin tặc tấn công, đột nhập đánh cắp thông tin, chiếm quyền điều khiển
máy tính. Nhiều phần mềm độc hại có khả năng lây lan sang các máy tính khác tương tự
như virus trong cơ thể các sinh vật.

1.2

Phân loại
Theo NIST(National Institute of Standards and Technology : viện tiêu chuẩn và công

nghệ quốc gia Hoa Kỳ). Phần mềm độc hại được chia thành tám nhóm chính, bao gồm: Virus,
Trojan horse, Worm, Malicious mobile code, Blended attack, Tracking cookies, Attacker tools
và Non-Malware Threats.

1.3 Tác hại của phần mềm độc hại
Dựa trên các loại phần mềm độc hại khác nhau mà tác hại của chúng đối với hệ thống
của chúng ta là khác nhau, nhưng cơ bản có những tác hại chính sau:
 Giảm hiệu năng máy tính

 Thiệt hại tài chính
 Mất thông tin cá nhân
 Ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất

1.4 Lịch sử phát triển phần mềm độc hại
1.5 Kết chương
Chương 1 của luận văn đề cập tới khái niệm cơ bản về phần mềm độc hại, phân loại
phần mềm độc hại theo viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Hoa Kỳ, lịch sử hình thành
và phát triển từ trước tới nay, các tác hại đối của phần mềm độc hại đối với chúng ta.
Với những tác hại của phần mềm độc hại đối với hệ thống cũng chính là vấn đề đặt ra
cho luận văn phát triển một giải pháp phân tích phần mềm độc hại dựa trên phân tích hành
2


vi, giúp chúng ta đánh giá được tác động ảnh hưởng của phần mềm độc hại đối với hệ thống
cũng như đưa ra giải pháp phòng ngừa khắc phục hậu quả do phần mềm độc hại gây ra.

3


CHƯƠNG 2 - CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, NHẬN DẠNG
PHẦN MỀM ĐỘC HẠI
2.1Các phương pháp phân tích, nhận dạng phần mềm độc hại
2.1.1 Phương pháp phân tích tĩnh
2.1.1.1 Giới thiệu
Phương pháp phân tích tĩnh là phương pháp trích xuất thông tin về các phần mềm
độc hại từ tập tin mã nhị phân của chúng mà không thực hiện các mã nhị phân này. Phân
tích tĩnh bao gồm việc kiểm tra danh sách các chuỗi, sinh chữ ký cho mỗi phần mềm được
phân tích, xác định thuộc tính và trình biên dịch được sử dụng và một số đặc điểm khác
2.1.1.2 Quét chữ ký phần mềm độc hại dựa trên các công cụ Anti-virus

2.1.1.3 Phân tích các phần mềm độc hại đã áp dụng đóng gói và xáo trộn mã
2.1.1.4 Phân tích các phần mềm độc hại trên nền hệ điều hành Windows

2.1.2 Phương pháp phân tích động
2.1.2.1 Giới thiệu
Phương pháp phân tích động là phân tích, kiểm tra các phần mềm độc hại khi chúng
đang được thực thi. Phân tích động là bước thứ hai trong quá trình phân tích phần mềm độc
hại. Phân tích động thường được thực hiện sau khi hoàn tất quá trình phân tích tĩnh. Phân
tích động liên quan đến việc giám sát phần mềm độc hại khi chúng đang được thực thi, kiểm
tra các hệ thống sau khi đã thực hiện các phần mềm độc hại.
Khi phân tích một phần mềm độc hại bằng phương pháp phân tích động cần thực
hiện các bước sau :


Thiết lập môi trường phân tích.



Chạy phần mềm nghi ngờ độc hại.



Giám sát tiến trình của phần mềm nghi ngờ độc hại.



Giám sát mạng khi chạy phần mềm nghi ngờ độc hại.

4

2.1.2.2 Thiết lập môi trường phân tích
2.1.2.3 Chạy phần mềm độc hại
2.1.2.4 Giám sát tiến trình của phần mềm nghi ngờ độc hại
2.1.2.5 Giám sát mạng khi chạy phần mềm nghi ngờ độc hại

2.2 Phương pháp phân tích, nhận dạng phần mềm độc hại dựa trên hành vi
Phương pháp phân tích phần mềm độc hại dựa trên hành vi là việc khai thác thông tin
liên quan về một chương trình bị nghi ngờ, bằng cách giám sát các hoạt động, hành động
của nó trong hệ thống .
Trong phần này, luận văn tập trung đưa ra một ví dụ về phân tích hành vi và mô hình
hóa nó. Mục đích của việc phân tích hành vi phần mềm độc hại giúp đánh giá các ảnh
hưởng, tác động đến hệ thống khi một phần mềm độc hại được thực thi. Do vậy, một hệ
thống phân tích sử dụng phương pháp phân tích hành vi cần có 3 thành phần chính :
1. Giám sát hành vi ứng dụng ở mức thấp tổng hợp để hình thành hành vi cấp
cao.
2. Phân cụm các hành vi thu được ở phần giám sát.
3. Khắc phục các ảnh hưởng tới hệ thống bị nhiễm độc, dựa vào các dữ liệu hành
vi thu được.
2.2.1 Mô tả vấn đề
2.2.2 Khai thác hành vi cấp cao
2.2.3 Phân cụm hành vi
2.2.4 Khái quát hành vi
2.2.5 Tạo thủ tục xử lý vùng nhiễm độc

2.3 So sánh các phương pháp phân tích phần mềm độc hại.
Bảng 2.3 So sánh ưu nhược điểm các phương pháp phân tích phần mềm độc hại.
Ưu điểm

Nhược điểm

+ Không thực hiện chạy mã độc, giảm
Phân tích tĩnh

nguy cơ lây lan phá hoại hệ thống.
+ Dựa trên cấu trúc tệp tin thực thi
(PE file) để phân tích

Phân tích động

+ Khó phân tích khi phần
mềm nghi ngờ độc hại bị
nén, mã hóa.

+ Giám sát được các hành động của + Khi thực hiện chạy phần
5