JPH09171460A - 計算機の診断システム - Google Patents

計算機の診断システム

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JPH09171460A
JPH09171460A JP7331481A JP33148195A JPH09171460A JP H09171460 A JPH09171460 A JP H09171460A JP 7331481 A JP7331481 A JP 7331481A JP 33148195 A JP33148195 A JP 33148195A JP H09171460 A JPH09171460 A JP H09171460A
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JP
Japan
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program
computer
virus
internal state
knowledge base
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JP7331481A
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Kenichi Yoshida
健一 吉田
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、ウィルス・プログラムの感染には、ウ
ィルス・プログラムの持つプログラムパターンと、計算
機内部のファイルの内容を比較し、感染の有無を判定す
るウィルス検査プログラムがあった。このような従来技
術では、プログラムパターンを検査プログラムが判定で
きないように暗号化する技術を利用したウィルス・プロ
グラムの検査は困難であった。また、インストールミス
の判断は熟練した専門家の援助が必要であった。 【解決手段】 プログラムの正常時の動作仕様や、ウィ
ルス・プログラム等に感染した場合のプログラムの典型
的動作、インストール・ミスがある場合のプログラムの
動作を記憶した知識ベース１Ｃと、計算機内部の状態を
観測する作業履歴２Ｃを出力する仕組みを用意してお
き、記憶された動作と計算機内部の実際の状態とを比較
する。 【効果】 比較結果に従い、ウィルス・プログラム等の
感染やインストール・ミスを検査できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は計算機の障害検知シ
ステムに係わり、特に従来は利用されていなかったプロ
グラム動作に関する情報、すなわち各プログラムの関連
プログラム呼出動作やファイル入出力動作を解析するこ
とにより、ウィルス・プログラムやプログラムのインス
トール・ミス等の障害を検知する仕組みに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウィルス・プログラムの感染は、
主としてウィルス・プログラムの持つプログラムパター
ンと、計算機内部のファイルの内容を比較し、感染の有
無を判定するウィルス検査プログラムがあった。また、
プログラムのインストールミスは主として人間が計算機
の動作から診断を下していた。
【０００３】また、類似技術として、外部からの侵入者
を発見するために、計算機の挙動を解析する技術(例え
ば "Detecting Intruders in Computer Systems", Tere
sa F.Lunt, 1993 Conference on Auditing and Compute
r Technologyに述べられているNIDESシステム)もあっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、プ
ログラムパターンを検査プログラムが判定できないよう
に暗号化する技術を利用したウィルス・プログラムの検
査は困難であった。また、インストールミスの判断は熟
練した専門家の援助が必要であった。また、NIDESではC
PUの負荷情報などを統計的に処理するため、急速に害を
及ぼすウィルスへの防御方法としては不十分であった。
【０００５】本発明の目的はこの問題点を解決するため
に、従来は利用されていなかったプログラム動作に関す
る情報を解析することにより、ウィルス・プログラムや
プログラムのインストール・ミス等の障害を検知する仕
組みを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、プログラム
の正常時の動作仕様や、ウィルス・プログラム等に感染
した場合のプログラムの動作、インストール・ミスがあ
る場合のプログラムの動作を記憶したデータベースと、
計算機内部の状態を観測する仕組みを用意し、記憶され
た動作と計算機内部の実際の状態とを比較することによ
り達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は計算機上の適当なデータ
ベースおよびプログラムとして実現する。
【０００８】以下、本発明の１実施例を図面を参照して
説明する。
【０００９】図１は、本発明を利用した計算機システム
の構成図である。１はウィルス・プログラムの感染やプ
ログラムのインストールミスを検査するための診断シス
テムであり、表示・入力装置３を使って計算機利用者と
情報をやりとりする計算機上の適当なプログラムで良
い。1aは診断システム１のインターフェース・プログラ
ムであり、やはり計算機上の適当なプログラムで良い。
２は計算機のオペレーティングシステムであり、プログ
ラムが関連プログラムを起動した情報や、プログラムが
行った入出力操作に関する情報を作業履歴2cとして出力
する仕組みを持ったオペレーティングシステムで良い。
【００１０】ここで、プログラムが関連プログラムを起
動した情報や、プログラムが行った入出力操作に関する
情報を作業履歴2cとして出力する仕組みを持ったオペレ
ーティングシステム２は、オペレーティングシステム内
部のサブプログラムであるプロセス管理システム2aとフ
ァイル管理システム2bに必要な機能を持たせることで容
易に実現可能である。例えば、近年多くの計算機で利用
されているUNIXオペレーティングシステムであれば、ex
ec, fork, link, open, close等のシステム呼出しを実
現するサブルーティンに必要な機能を持たせる事で簡単
に実現可能である。
【００１１】知識ベース1cは、プログラムの正常時の動
作仕様や、ウィルス・プログラム等に感染した場合のプ
ログラムの動作、インストール・ミスがある場合のプロ
グラムの動作を記憶する計算機上のデータベースであ
り、診断システム１の１部である。診断モジュール1bは
知識ベース1cに記憶した動作と、オペレーティングシス
テムが出力する作業履歴2cを比較して、ウィルス・プロ
グラムの感染やプログラムのインストールミスを検査
し、診断結果や対処方法1dを出力する計算機上のプログ
ラムであり、診断システム１の１部である。
【００１２】ここで、診断モジュール1bは知識ベース1c
に記憶したプログラムの正常時の動作仕様と作業履歴2c
を比較し、両者が一致しない場合には、ウィルスに感染
しているか、プログラムのインストールミスがあると判
断し、診断結果1dを出力する。また、知識ベース1cに記
憶したウィルス・プログラム等に感染した場合のプログ
ラムの動作と作業履歴2cを比較し、両者が一致する場合
には、ウィルスに感染していると判断し、診断結果1dを
出力する。さらに、知識ベース1cに記憶したインストー
ル・ミスがある場合のプログラムの動作と作業履歴2cを
比較し、両者が一致する場合には、プログラムのインス
トールミスがあると判断し、診断結果1dを出力する。
【００１３】図２は、本発明を説明するための計算機内
部の処理の例であり、オペレーティングシステム２は作
業履歴2cとして、図２の情報を出力する。図２において
計算機の利用者は、インターフェース・プログラム1aを
通してアプリケーション・プログラム4a,4b,4c,4d,4eを
利用し、インターフェース・プログラム1a'を通してア
プリケーション・プログラム5a,5b,5c,5dを利用し、イ
ンターフェース・プログラム1a"を通してアプリケーシ
ョン・プログラム6a,6b,6c,6d,6e,6fを利用している。
【００１４】図３は、本発明を説明するための、プログ
ラムの正常動作の例であり、知識ベース1cに記憶されて
いる情報の例である。図３は、アプリケーション・プロ
グラム6a(emacs)によりc programのソースコードが作成
されると、作成されたプログラムはアプリケーション・
プログラム6b(make)が起動したアプリケーション・プロ
グラム6e(cc)によりコンパイルされ、アプリケーション
・プログラム6f(ld)により実行形式アプリケーション・
プログラム5c(prog.exe)に変換されることと、作業過程
で、アプリケーション・プログラム6e(cc)は入力ファイ
ル7a(/usr/include/stdio.h等)を、アプリケーション・
プログラム6f(ld)は入力ファイル7b(/usr/lib/libc.a
等)を入力として使うこと、また作業用のファイルとし
て出力ファイル7c(/tmp/work_file)を使うことを示して
いる。
【００１５】図４は、本発明を説明するための、プログ
ラムがウィルスに感染した場合の動作例であり、作業履
歴2cの内容を１部抽出した場合の例である。図３との違
いはアプリケーション・プログラム6f(ld)の動作であ
る。ウィルスに感染したアプリケーション・プログラム
6f(ld)は/os_image 8に書き込みを試みているが、図３
の正常動作例と比較すれば、この/os_image 8に書き込
みが、アプリケーション・プログラム6f(ld)の本来の仕
様ではなく、ウィルスの感染によるものであることは診
断できる。また、このような異常な動作を起こした時に
該当プログラム(この場合ケーション・プログラム6f)の
動作を停止する機能をオペレーティングシステム２に持
たせることにより、ウィルス等により重大な障害を発生
することを予防できる。このオペレーティングシステム
２の機能は、診断システム１が「異常動作」と判定した
場合にオペレーティングシステム２に、その事を通知
し、オペレーティングシステム２が異常原因となったプ
ログラムを停止させることにより容易に実現できる。
【００１６】図５は、本発明を説明するための、インス
トールミスがあった場合のプログラムの動作例であり、
作業履歴2cの内容を１部抽出した場合の例である。図３
の正常動作例と比較すれば、この本来成功すべきアプリ
ケーション・プログラム6f(ld)による/usr/lib/libc.a
等入力ファイル7bの入力作業が失敗(9a)し、その結果、
実行形式プログラム5c(prog.exe)の実行が失敗(9b)して
いることがわかる。従来このような場合、非専門家には
実行形式プログラム5c(prog.exe)の実行失敗(9b)のみが
わかり、本来の原因であるアプリケーション・プログラ
ム6f(ld)による/usr/lib/libc.a等入力ファイル7bの入
力の失敗(9a)まではわからなかったが、動作例を比較す
ることにより、このようなインストールミス(この場合
は必要ファイルのインストール忘れ)も診断できる。
【００１７】上記実施例においては、簡単のため、知識
ベース1cにはプログラムの正常または異常な動作が記憶
されているとして説明をしたが、ウィルス感染時やイン
ストールミスの時の対処方法を同時に記憶しておく事
で、それら異常に対する対処方法を出力する事もでき、
本発明のその他の実施例である。
【００１８】図６は、本発明を利用して知識ベース1cに
計算機動作を記憶した場合の実施例の構成図であり、1e
が知識ベース作成モジュールである。本実施例では知識
ベース作成モジュールが、1.ウィルスにも感染しておら
ずソフトも正常にインストールされている状態、およ
び、2.知識ベース1c作成のためにウィルスを感染させた
状態、および、3.知識ベース1c作成のためにインストー
ル上の不都合を生じさせた状態の計算機の典型的な動作
を知識べース1cに記憶する。
【００１９】ここで、知識ベース1cに記憶される計算機
の動作は、オペレーティングシステム２から出力される
作業履歴2cの適当な１部で良い。ここで、作業履歴2cは
プログラム間のファイルの入出力関係を構造的な情報と
して図３、４、５に例示したグラフの形を持っている。
このグラフ中に繰り返し現れるパターンを抽出すれば、
1.ウィルスにも感染しておらずソフトも正常にインスト
ールされている状態、および、2.知識ベース1c作成のた
めにウィルスを感染させた状態、および、3.知識ベース
1c作成のためにインストール上の不都合を生じさせた状
態、それぞれの計算機の典型的な動作を知識ベース化で
きる。
【００２０】グラフ中に繰り返し現れるパターンの抽出
はどのような手法を用いても良いが、文献「推論過程か
らの概念学習 (1) 類型的推論過程の抽出、吉田・元
田、人工知能学会誌、Vol. 7, No. 4, pp.119-129 (199
2)」に示された方法を用いれば、プログラム間のファイ
ルの入出力関係等構造的な情報まで含めて統計量等を解
析し、解析結果を基に知識ベース1cを作成することがで
きる。
【００２１】図１と図６に例示した実施例を組み合わ
せ、ウィルス・プログラム等の感染やインストール・ミ
スの検査と、知識ベース1cの作成を同じ機械の上で行え
るようにした計算機も本発明の別の実施例である。この
場合、作成した知識ベース1cに、新たに発見したウィル
スに固有のプログラムパターンを一緒に抽出して記憶す
ることにより、従来手法であるプログラムのメモリ上に
記憶された文字列としてのウィルスのパターンを調べる
仕組みのシステムのセキュリティを向上させることもで
きる。すなわち、本発明を利用した計算機システムで作
業中に、計算機が新種のウィルスに感染したとする。本
発明によりウィルスがオペレーティングシステム２に影
響を及ぼそうとしても、安全にウィルスの動きを止め、
該ウィルスに関する知識ベース1cを作成できる。この時
新たに発見したウィルスに固有のプログラムパターンを
一緒に抽出して記憶することにより、従来手法であるプ
ログラムのメモリ上に記憶された文字列としてのウィル
スのパターンを調べる仕組みのシステム用の知識ベース
も作成できる。この場合、新しいプログラムを起動する
前に抽出したプログラムパターンと比較することで、該
プログラムがウィルスに感染しているか否か検査でき
る。
【００２２】
【発明の効果】以上の実施例で明らかなように，本発明
によれば、データベースに記憶された動作と、計算機内
部の状態を比較し、比較結果に従い、ウィルス・プログ
ラム等の感染やインストール・ミスを検査できる。ま
た、計算機が正常でない動作を開始した場合に、その動
作を無効にできるので、ウィルス・プログラムの感染や
インストール・ミスなどによるファイルの破壊等の障害
を回避することができる。
【００２３】また、プログラムのメモリ上に記憶された
文字列としてのパターンでなく、動作で診断を行う為、
プログラムパターンを検査プログラムが判定できないよ
うに暗号化する技術を利用したウィルス・プログラムの
検査も可能である。さらに通常使用しているオペレーテ
ィングシステムに組み込まれているので、別の装置でウ
ィルスを検査する等の準備も不要であり、不意に感染し
たウィルスにも対処できる。正常時の動作パターンと比
較してウィルスの検査をする実施例は動作のわかってい
ない未知のウィルスへも対応できる。
【００２４】さらに診断用の知識ベースも自動作成で
き、未知ウィルスに感染した場合、自動的に未知ウィル
スに関する知識ベースを作成することもできるので、ウ
ィルスのプログラムパターンを記憶することで、従来手
法であるプログラムのメモリ上に記憶された文字列とし
てのウィルスのパターンを調べる仕組みのシステムのセ
キュリティを向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を利用した計算機システムの構成図。
【図２】本発明を説明するための計算機内部の処理の
例。
【図３】本発明を説明するための、プログラムの正常動
作の例。
【図４】本発明を説明するための、プログラムがウィル
スに感染した場合の動作例。
【図５】本発明を説明するための、インストールミスが
あった場合のプログラムの動作例。
【図６】本発明を利用した計算機システムの別の実施例
の構成図。
【符号の説明】
1 診断システム 1a インターフェース・プログラム 1a' インターフェース・プログラム 1a" インターフェース・プログラム 1b 診断モジュール 1c 知識ベース 1d 診断結果・対処方法 1e 知識ベース作成モジュール 2 オペレーティングシステム 2a プロセス管理システム 2b ファイル管理システム 2c 作業履歴 3 表示・入力装置 4a アプリケーション・プログラム 4b アプリケーション・プログラム 4c アプリケーション・プログラム 4d アプリケーション・プログラム 4e アプリケーション・プログラム 5a アプリケーション・プログラム 5b アプリケーション・プログラム 5c アプリケーション・プログラム 5d アプリケーション・プログラム 6a アプリケーション・プログラム 6b アプリケーション・プログラム 6c アプリケーション・プログラム 6d アプリケーション・プログラム 6e アプリケーション・プログラム 6f アプリケーション・プログラム 7a 入力ファイル 7b 入力ファイル 7c 出力ファイル 8 出力ファイル 9a エラー 9b エラー。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プログラムの正常時の動作仕様を記憶した
    データベースと計算機内部の状態を観測する仕組みを持
    ち、正常時の動作仕様と計算機内部の状態とを比較する
    ことにより、ウィルス・プログラム等の障害を検知する
    仕組みを持つことを特徴とする計算機の診断システム。
  2. 【請求項２】プログラムの正常時の動作仕様を記憶した
    データベースと計算機内部の状態を観測する仕組みを持
    ち、正常時の動作仕様と計算機内部の状態とを比較する
    ことにより、プログラムのインストール・ミス等を診断
    する仕組みを持つことを特徴とする計算機の診断システ
    ム。
  3. 【請求項３】ウィルス・プログラム等に感染した場合の
    プログラムの動作を記憶したデータベースと計算機内部
    の状態を観測する仕組みを持ち、ウィルス・プログラム
    等に感染した場合のプログラムの動作と計算機内部の状
    態とを比較することにより、ウィルス・プログラム等の
    障害を検知する仕組みを持つことを特徴とする計算機の
    診断システム。
  4. 【請求項４】インストール・ミスがある場合のプログラ
    ムの動作を記憶したデータベースと計算機内部の状態を
    観測する仕組みを持ち、インストール・ミスがある場合
    のプログラムの動作と計算機内部の状態とを比較するこ
    とにより、プログラムのインストール・ミス等を診断す
    る仕組みを持つことを特徴とする計算機の診断システ
    ム。
  5. 【請求項５】上記請求項１乃至４のいずれかに記載の計
    算機の診断システムを有し、計算機が正常でない動作を
    開始した場合に、その動作無効にする仕組みを持つこと
    を特徴とする計算機システム。
  6. 【請求項６】計算機内部の状態を観測する仕組みを持
    ち、プログラムの正常時や異常時の動作を記憶した知識
    ベースを作成する機能を持つことを特徴とする計算機シ
    ステム。
  7. 【請求項７】計算機内部の状態を観測しプログラムの正
    常時や異常時の動作を記憶した知識ベースを作成するた
    めに、プログラム間のファイルの入出力関係等構造的な
    情報まで含めて統計量等を解析し、解析結果を基に知識
    ベースを作成することを特徴とする請求項６項記載の計
    算機システム。
JP7331481A 1995-12-20 1995-12-20 計算機の診断システム Pending JPH09171460A (ja)

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