Лекция № 3. Компьютерные сети. Компьютерные вирусы.

Пакетный режим, когда пользователь передает порцию информации в коротком сеансе связи и отключается от сети, пока его запрос не будет обработан, называется off-line.

3. Система гипертекстовых страниц www

Большинство документов Интернет имеет гипертекстовый формат. Службу Internet, управляющую передачей таких документов, называют WWW. Средой WWW называют обширную совокупность Web-документов (отдельный документ – Web-страницей).

Web-страница – это наименьшая единица всемирной паутины, которая может содержать текст, графические иллюстрации, мультимедийные объекты, гипертекстовые ссылки.

Гиперссылка – это выделенный фрагмент документа, с которым ассоциирован адрес другого Web-документа.

Гиперссылки, соединяя между собой множество различных страниц, образуют гигантскую паутину (название World Wide Web).

Документы www хранятся на постоянно подключенных к Internet компьютерах – Web-серверах. Обычно на Web-сервере размещают не отдельный документ, а группу тематически связанных документов, называемых сайтом или Web-узлом.

Для создания Web-страниц используется HTML – специализированный язык для разметки гипертекста. Служит для описания структуры документа и позволяет управлять форматированием текста, размещением в документе графических и мультимедийных иллюстраций, заданием гипертекстовых ссылок.

4. Адреса сайтов и страниц

Каждый ресурс Всемирной паутины имеет свой уникальный адрес, называемый адресом URL (универсальный указатель на ресурс), представляющий собой координаты документов или сервисов Internet. Адрес URL содержит указания на прикладной протокол передачи, адрес компьютера и путь поиска документа на этом компьютере.

Общая часть имени у группы компьютеров в Internet, определяющая местонахождение компьютера и категорию организации-владельца называется домен. Доменные имена бывают нескольких уровней. Домен самого верхнего, первого уровня, определяет географическое местонахождение сервера.

Пример типичного адреса –

http://www.siren.ru/info/job.html

http – протокол передачи гипертекстовых документов;

www.siren.ru – доменное имя сайта, которое указывает на определенный сервер;

ru – домен верхнего уровня для России;

info/job.html – путь к документу на удаленном компьютере, наклонной чертой отделяются каталоги;

job.html – название ресурса (Web-страницы);

.html – расширение файла, указывающее на его тип – гипертекстовый документ Internet.

5. Программы-браузеры

Для работы в Internet необходимы специально разработанные программы для просмотра документов – браузеры, применяющие для передачи информации протокол передачи гипертекста. Они содержат набор инструментов, позволяющих просматривать информационные материалы, размещенные в сетях, выделять и копировать необходимую информацию и т.п. Каждый браузер передает определенную информацию производителям данного программного обеспечения. Сравнительная таблица передаваемой информации.

Браузер	Лого	Передаваемая информация
Internet Explorer		История посещений Реальный IP-адрес Жезл автоматического заполнения форм История поисковых запросов Файлы cookies Системные дампы памяти Версии системных библиотек Снимки отпечатка аппаратуры
Mozilla Firefox		История посещений Реальный IP-адрес История поисковых запросов Системные дампы памяти Версии системных библиотек
Apple Safari		История посещений Реальный IP-адрес История поисковых запросов
Opera Unite		История посещений Версии системных библиотек
Opera Tor		Версии системных библиотек
Google Chrome		История посещений Реальный IP-адрес История поисковых запросов Версии системных библиотек Снимки отпечатка аппаратуры
SRWare Iron		Версии системных библиотек

6. Возможности Internet

ü Получение информации по самым разным темам, включая науку, спорт, учебу, последние новости, искусство, развлечения, политику и т.д.

ü Отправлять и получать сообщения по электронной почте e-mail.

ü Загружать (копировать в свою систему) полезные программные продукты и другую интересующую информацию.

ü Высказывать свое мнение или делиться знаниями по разным темам через многочисленные группы новостей (дискуссионные группы).

ü Общаться в реальном времени (chat) с другими людьми, которые разделяют ваши интересы, набирая на клавиатуре все, что хотите сказать.

ü Просматривать интересные видеоматериалы, слушать музыку, путешествовать в трехмерном пространстве и т.п.

Информационные поисковые системы

Информационная поисковая система представляет собой специализированный Web-узел. Машины поиска исследуют Web-страницы, анализируют их содержание и создают огромные БД. После ввода критерия поиска, машина поиска ищет в БД и находит максимальное количество совпадений. Затем на экране выводится список Web-страниц, которые подходят под указанные при поиске критерии.

Наиболее распространенные поисковые системы: Rambler, Aport, Yandex, Google и др.

Электронная почта (e-mail)

Электронной почтой (e-mail) называется передача сообщения с одного компьютера на другой электронным способом.

Для отправки сообщений можно использовать программу электронной почты Outlook Express (Internet Explorer). Адреса электронной почты Internet имеют определенный формат и состоят из двух частей, разделенных символом @, например:

pkp@vlink.ru

pkp – имя пользователя

@vlink.ru – почтовый сервер (или провайдера), обрабатывающий корреспонденцию данного пользователя (.ru – расширение российского пользователя)

Сообщения для адресата накапливаются на почтовом сервере, а затем передаются на компьютер адресата по запросу.

Телеконференции (Internet News)

Телеконференция – это способ общения людей, имеющих доступ в сеть Internet, предназначенный для обсуждения каких-либо вопросов или распространения информации. Полезным источником информации являются телеконференции UseNet. Сообщение называется письмом или статьей, все письма группируются по темам в группы новостей (Newsgroups), а совокупность новостей называется конференциями или новостями (News). Каждый может разместить в группе свое сообщение (статью) или послать свой ответ на чужое.

Названия телеконференций строятся слева направо, первый уровень в имени – основной идентификатор, указывающий направленность данной группы новостей.

Наиболее распространенные идентификаторы старшего уровня:

ü Bis – бизнес

ü Comp – компьютеры

ü Soc – социология

ü Talk – политика или общественное мнение

ü Bionet – биология

ü Sci – наука (все отрасли, кроме биологии)

ü Rec – отдых и развлечения

Internet позволяет общаться в реальном времени с любым пользователем сети, данная услуга называется IRC (Internet Relay Chat). Общение ведется с помощью ввода сообщений на клавиатуре. Разговором в реальном времени данный сервис называется из-за того, что между посылкой сообщения и ответом на него проходит очень короткое время – около секунды.

Chat – это способ общения людей, имеющих доступ в сеть Internet, предназначенный для обсуждения каких-либо вопросов или распространения информациив режиме реального времени.

7. Компьютерные вирусы. Пути проникновения вирусов

Компьютерный вирус – специально написанная программа, способная самопроизвольно присоединяться к другим программам, создавать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и в вычислительные сети с целью нарушения работы программ, порчи файлов и каталогов, создания всевозможных помех в работе компьютера, шпионаж.

Основными путями проникновения вирусов являются:

ü Сменные носители.

ü Компьютерные сети.

Заражение жесткого диска может произойти при загрузке программы, содержащей вирус. Зараженным является диск, в загрузочном секторе которого находится программа-вирус.

Наиболее часто вирусом заражаются загрузочный сектор диска и исполняемые файлы (.exe, .sys, .bat, .cmd, .msh).

При запуске зараженной программы управление передается сначала вирусу, который переписывает себя в другую рабочую программу, а затем возвращает управление той программе, из которой был запущен. Каждое выполнение зараженной программы переносит вирус в следующую программу.

8. Признаки появления вирусов

ü Прекращение работы или неправильная работа ранее успешно работающих программ.

ü Медленная работа компьютера.

ü Невозможность загрузки операционной системы.

ü Исчезновение файлов и каталогов или искажение их содержимого.

ü Изменение даты и времени модификации файлов.

ü Изменение размеров файлов.

ü Неожиданное значительное увеличение количества файлов на диске.

ü Существенное уменьшение размера свободной оперативной памяти.

ü Вывод на экран непредусмотренных сообщений или изображений.

ü Подача непредусмотренных звуковых сигналов.

ü Частые зависания и сбои в работе компьютера.

9. Классификация вирусов

Вирусы можно классифицировать по следующим признакам:

ü Среде обитания.

ü Способу заражения.

ü Степени воздействия.

ü Особенностям алгоритма.

Способ заражения

ü Резидентный вирус – при заражении компьютера оставляет в оперативной памяти свою резидентную часть, которая потом перехватывает обращение ОС к объектам заражения и внедряются в них; находятся в памяти компьютера и являются активными до выключения компьютеров.

ü Нерезидентный вирус – не заражают память компьютера и являются активными ограниченное время.

Среда обитания

ü Сетевые вирусы – распространяются по различным компьютерным сетям.

ü Файловые вирусы – внедряются в исполняемые модули (.sys, .exe), но могут внедряться и в другие типы файлов. Заражая исполняемый файл, вирус всегда изменяет его код.

ü Загрузочные вирусы – внедряются в загрузочные сектор диска (Boot – сектор) или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска (Master Boot Record). В загрузочных вирусах выделяют две части – голову и хвост.

ü Файлово-загрузочные вирусы – заражают файлы и загрузочные секторы винчестера.

Степень воздействия

ü Безвредные – практически не влияют на работу, уменьшают свободную память на диске.

ü Неопасные – аналогичны безвредным, но проявляют свое действие в каких-либо графических или звуковых эффектах.

ü Опасные– могут привести к различным нарушениям в работе компьютера.

ü Очень опасные – могут привести к потере программ, уничтожению данных, стиранию информации в системных областях диска.

Особенности алгоритма

ü Паразитические – простейшие, изменяют содержимое файлов и секторов диска, достаточно легко обнаруживаемые и уничтожаемые.

ü «Черви» – вирусы-репликаторы, самовоспроизводящаяся программа, распространяются по сети, рассылают свои копии адресам электронной почты, найденных на компьютере.

ü «Стелсы» (невидимки) и руткиты – вирусы перехватывают обращения Windows к пораженным файлам или секторам и подставляют вместо себя незараженные участки, позволяют скрытно взять под контроль взломанную систему, очень качественно маскируют свое присутствие.

ü Вирусы-мутанты – наиболее трудно обнаруживаемые, содержат алгоритм шифровки, благодаря которым копии одного и того же вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байтов.

ü Квазивирусные или «троянские» не способны к самораспространению, очень опасны, т.к. маскируясь под полезную программу, удаляют и модифицируют данные, собирают и пересылают информацию, передает управление компьютером удаленному пользователю.

ü Вирусы-«призраки» не имеют ни одного постоянного участка кода, трудно обнаруживаются, основное тело – зашифровано.

ü Макровирусы – поражают документы, выполненные в некоторых прикладных программах, имеющих средства для исполнения макрокоманд (например, документы Microsoft Word с расширением .doc)

ü Полиморфные вирусы – наиболее опасны, модифицируют свой код в зараженных программах так, что два экземпляра одного и того же вируса не совпадают.

ü Backdoor-вирус или бот – выполняют несанкционированное управление компьютером, контролирует доступ в Internet. Обычно состоит из небольшой программы, тайно устанавливаемой на атакуемый компьютер и программы управления таким компьютером, для несанкционированной почтовой рассылки спама.

ü HighJacker (хайджекер) – всплывающие окна с вредной рекламой (спам-ссылки), изменение настроек браузера на рекламу, изменение параметров Internet-соединений.

ü Spyware (шпион) – вирус, который чаще всего селится в бесплатном ПО, собирает информацию о пользователе и отправляет ее через сеть, например компаниям, которые занимаются рассылкой рекламы.

10. Программы обнаружения и защиты от вирусов

Для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов разработано несколько видов специальных программ, которые позволяют обнаруживать и уничтожать вирусы. Такие программы называются антивирусными.

Виды антивирусных программ

ü Программы-детекторы.

ü Программы-доктора или фаги.

ü Программы-ревизоры.

ü Программы-фильтры.

ü Программы-вакцины или иммунизаторы.

Программы-детекторы

Осуществляют поиск характерной для конкретного вируса сигнатуры в оперативной памяти и в файлах, и при обнаружении выдают соответствующее сообщение.

Недостаток – могут находить только те вирусы, которые известные разработчикам антивирусных программ.

Программы-доктора

Находят и «лечат» зараженные вирусами файлы, т.е. удаляют из файла тело программы-вируса, сначала в оперативной памяти, затем в файлах.

Существуют полифаги – программы доктора, предназначенные для большого количества вирусов.

Наиболее известные – Norton Antivirus, Doctor Web, Avira Antivir, BitDefender, KAV Kaspersky Anti Virus.

Программы-ревизоры

Относятся к самым надежным средствам защиты. Запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных областей диска незараженного компьютера, а затем периодически или по желанию пользователя сравнивают текущее состояние с исходным. Обнаруженные изменения выводятся на экран монитора.

Наиболее распространенная в России программа ADinf.

Программы-фильтры («сторожа») или Firewall

Представляют собой небольшие резидентные программы, предназначенные для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера, характерных для вирусов:

ü Попытки коррекции файлов с расширением .sys, .exe, .vxd, .dll.

ü Изменение атрибутов файла.

ü Запись в загрузочные сектора диска.

ü Загрузка программы.

При попытке какой-либо программы произвести указанные действия «сторож» посылает пользователю сообщение и предлагает запретить или разрешить соответствующее действие. Такие программы способны обнаружить вирус на самой ранней стадии (до размножения).

Недостатки – не «лечат» файлы и диски; «назойливость»; возможны конфликты с другим ПО (сетевыми Firewall и другими антивирусными программами).

Программа-фильтр – Outpost Firewall PRO , Arovax Shield.

Программы вакцины или иммунизаторы

Резидентные программы, предотвращающие заражение файлов. Вакцины применяют, если отсутствуют программы-доктора, «лечащие» этот вирус. Вакцинация возможна только от известных вирусов. Вакцина модифицирует программу или диск т.о., чтобы вирус воспринимал ее как зараженную и по-этому не внедрялся.

11. Основные меры по защите от вирусов

ü Установить на компьютер современную антивирусную программу и постоянно обновлять версию.

ü Всегда проверять дискеты, записанные на другом компьютере, на наличие вирусов.

ü При переносе на свой компьютер архивированных файлов проверять их сразу после разархивации.

ü Всегда защищать свои дискеты от записи при работе на других компьютерах.

ü Периодически проверять на наличие вирусов жесткие диски компьютера, запуская антивирусные программы для тестирования файлов, памяти и системных областей дисков с защищенной от записи дискеты.

ü Обязательно делайте архивные копии на дискетах ценной для вас информации.

ü Не оставляйте в дисководах сменные накопители при выключении компьютера или перезагрузке ОС.

ü Использовать антивирусные программы для входного контроля всех исполняемых файлов, получаемых из компьютерных сетей.

Практическое занятие № 1

Тема: Системы счисления. Логические основы информатики.

План:

1. Системы счисления.

2. Единицы измерения количества информации.

3. Представление текстовой информации.

4. Кодирование цветовой и графической информации.

5. Логические основы информатики.

1. Системы счисления.

Под системой счисления понимается способ представления любого числа с помощью некоторого алфавита символов, называемых цифрами. В позиционных системах счисления значимость (вес) каждой цифры числа зависит от позиции, которую она занимает. Для десятичной системы счисления т=10, используемые символы: 0 – 9.

Кроме десятичной системы счисления широкое распространение получили позиционные системы счисления с основаниями – 2, 8, 16, 60. Из непозиционных систем самой распространенной является – римская.

Электронные блоки компьютера могут обрабатывать информацию, представленную только в цифровой форме, причем обычно компьютеры работают в двоичной системе счисления. Основание системы: т=2. Используемые символы: 1 и 0. С точки зрения электроники значение единицы может быть представлено наличием напряжения, потенциала или тока, а ноль – отсутствие их.

Двоичная система счисления неудобна для использования человеком, поэтому программисты используют восьмеричную (основание 8, используемые символы 0 – 7) и шестнадцатеричную (основание 16, используемые символы 0 – 9, А – F)

2.Единицы измерения количества информации

Кодирование информации, при котором используются два символа 1 и 0, называется двоичным кодированием. Минимальный объем информации, который может быть передан с помощью этой кодировки, называется битом. Последовательность, составленная из восьми битом, составляет один байт. Для измерения количества информации используются также более крупные единицы:

1 Килобайт = 1024 Б (2¹⁰ байта);

1 Мегабайт = 1024 КБ (2²⁰ байта);

1 Гигабайт = 1024 МБ (2³⁰ байта);

1 Терабайт = 1024 ГБ (2⁴⁰ байта);

1 Петабайт = 1024 ТБ (2⁵⁰ байта);

1 Экзабайт = 1024 ПБ (2⁶⁰ байта).

3.Представление текстовой информации

При вводе документов, текстов программ и другой информации вводимые символы (буквы, цифры, знаки) кодируются определенными комбинациями из восьми нулей и единиц и, наоборот, – при выводе их для чтения человеком (на монитор, принтер и т.д.) по коду символа строится изображение символа.

Для двоичного кодирования используются различные системы кодирования. В России используется – восьмиразрядная кодировка KOI-8R, в которой на каждый символ приходится 8 бит, т.е. 1 байт. В настоящее время в ОС Windows (XP, Vista) используется восьмиразрядная кодировка Windows 1251. Существует также шестнадцатиразрядная кодировка символов, которая получила название универсальной, UNICODE. Такая система позволяет закодировать 2¹⁶ = 65 536 различных символов, в том числе практически все алфавиты языков нашей планеты. В ОС UNIX/Linux – кодировка UNIX-UNICODE; в Mac OS – кодировка MAC-UNICODE.

Расчет объема текстовой информации сводится к вычислению произведения количества символов в тексте на число разрядов двоичного кода, необходимого для кодирования одного символа.

Примеры заданий

1. Сколько потребуется байтов для хранения текста объемом 32 символа в кодировке KOI-8 (8 бит на один символ)?

Ответ: 2⁸ (1 байт в KOI-8) * 32 символа = 32 байта.

2. Сколько двоичных разрядов требуется для кодирования 20 различных состояний?

Ответ: 20₁₀ = 10100₂ – количество разрядов равно 5.

3. Переведите число 33₁₀ в двоичную систему счисления.

Ответ: 33₁₀ = 100001₂ (с помощью инженерного калькулятора набранное число 33 перевести из десятичной системы (DEC) в двоичную (BIN)).

4. Найдите разность чисел в двоичной системе счисления, имеющих вид 1001₂ и 101₂ , в десятичной системе счисления?

Ответ: 1001₂ – 101₂ = 100₂ = 4₁₀ (с помощью инженерного калькулятора перейти в двоичную систему (BIN) набрать число 1001 и вычесть число 101 и полученный результат перевести в десятичную систему (DEC)).

5. Найдите сумму чисел в двоичной системе счисления, имеющих вид 11001₂ и 1010₂, в двоичной системе счисления?

Ответ: 11001₂ + 1010₂ = 1000011₂ (с помощью инженерного калькулятора перейти в двоичную систему (BIN) набрать число 11001 и прибавить число 101, полученный результат будет искомым ответом).

6. Найдите последнюю цифру суммы чисел 57₈ и 56₈ в восьмеричной системе счисления.

Ответ: 57₈ + 56₈ = 135₈.

4.Кодирование цветовой и графической информации.

При разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий наиболее часто используют растровую графику. Основным элементом растрового изображения является точка, или пиксель.

Для кодирования любого изображения его разбивают на точки и цвет каждой точки кодируют. Способ разделения цветового оттенка каждой точки на составляющие компоненты называется цветовой моделью. Наиболее известными являются:

– RGB – (Red, Green, Blue),

– CMYK – (Cyan, Magenta, Yellow, black – голубой, пурпурный, желтый, черный),

– HSB – (оттенок цвета (Hue), насыщенность цвета (Saturation), яркость цвета (Brightness).

Расчет объема графической информации сводится к вычислению произведения количества точек на изображении на количество разрядов, необходимых для кодирования цвета одной точки.

Примеры заданий

1. Чем является RGB?

Ответ: системой представления (кодирования) цвета в компьютере.

2. Выберите системамы кодировки графической информации – а) RGB; б) CMYK; в) HCV; г) BNC.

Ответ: а, б.

3. Как называется наименьший элемент поверхности визуализации, которому могут быть независимым образом заданы цвет, интенсивность и другие параметры.

Ответ: пиксель.

4. Рассчитать для цветной картинки, составленной из 256 (8 бит) цветов в графическом режиме монитора 640х480, объем видеопамяти (без сжатия):

Ответ: 8 бит * 640 * 480 = 2457600 бит = 307200 байт = 300 Кбайт.

5.Логические основы информатики

Начало исследований в области формальной логики было положено работами Аристотеля в IV в. до н.э., но математические подходы впервые предложил Джордж Буль. Основу математической логики составляет алгебра высказываний, что освобождает математическую логику от неопределенности в толковании логических выражений, показывающих связь между отдельными суждениями и понятиями.

Алгебра логики оперирует с высказываниями. Высказывание – повествовательное предложение, которое может быть либо истинным либо ложным. Высказывания обозначаются большими латинскими буквами; если высказывание А истинно, то обозначают А=1 (либо =true, либо =И), если ложно, то А=0 (либо =false, либо =Л).

Над высказываниями можно производить определенные логические операции, в результате которых получаются новые высказывания, истинность которых зависит от исходных высказываний и логических операций.

Для образования новых высказываний наиболее часто используются логические операции: инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, импликация, эквиваленция.