计算机及生物病毒比较分析论文

时间：2024-06-29 19:15:16 生物科学毕业论文我要投稿

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计算机及生物病毒比较分析论文

　　1计算机病毒与生物病毒比较

计算机及生物病毒比较分析论文

　　计算机病毒与生物病毒之间存在着微妙的联系，这种关系提示，将计算机病毒理论应用到生物病毒的可行性。

　　1.1病毒的表现形式

　　1.1.1极强的破坏性

　　无论生物病毒，还是计算机病毒，都能够对其宿主造成极大的危害。1988年，美国人莫瑞斯编写了一个蠕虫病毒，在几个小时内，使得网络阻塞，运行迟缓，近乎瘫痪。还有一些著名的病毒，如“CIH”“、美丽杀”病毒等在世界范围内对计算机系统都造成了极大的经济和社会影响。生物病毒的破坏性也非常明显如艾滋病、肝炎、流感等疾病。这些疾病大多是由生物病毒引起的。例如，艾滋病毒能生存于人的血液中并攻击人体免疫系统，它大量吞噬、破坏T4淋巴细胞，从而使整个人体免疫系统遭到破坏，最终人体丧失对各种疾病的抵抗能力而导致死亡。

　　1.1.2微小的体型

　　计算机病毒的体型大小是用代码长度来衡量的。它们一般非常微小的，也许只有几十行，几百行代码，有的甚至只有几行代码，却能使计算机系统瘫痪或者网络阻塞。CIH病毒最初的版本只有656个字节，可感染WindowsPE类可执行文件。当然，随着计算机病毒与反病毒软件之间的不断“斗争”，计算机骇客为了让病毒更隐蔽，更具有破坏性，最近也出现了“巨型”的计算机病毒，它们有的达到了几兆，有的甚至十几兆。生物病毒个体大小都是纳米级的，一般在10-300nm左右，较小的病毒如菜豆畸矮病毒，只有9-11nm，而较大的病毒如痘类病毒，有250-300nm。而且，一般生物病毒编码基因也是相对较微小的基因组序列。

　　1.1.3极强的感染能力

　　无论是计算机病毒还是生物病毒，最主要的一个特点就是具有极强的感染性。在生物病毒的感染中，病毒首先吸附在某个细胞上，然后将自己的DNA/RNA注入到细胞内部，操纵寄主细胞的代谢机能，大量复制病毒的DNA/RNA，并合成病毒所需要的蛋白质和外壳。当各种合成都成熟时，病毒就破壳而出，继而侵蚀其他细胞。计算机病毒的感染性是将其编码通过一定渠道，强行进入计算机的系统内存中，使计算机被病毒所感染。这与生物病毒的感染机制有明确的相似性。

　　1.1.4变异能力

　　计算机病毒会不断变异和升级的，从而出现许多新的病毒变种。这种变异目的就是让病毒更隐蔽，危害更大。例如CIH病毒，从1998年到2002年，就改进了4次，从一个不具有破坏性的病毒不断地升级为破坏性极大的病毒。而生物病毒的变异是与自身的进化和防御免疫系统抑制有关。当一个免疫系统可以阻止某种病毒的侵蚀时，病毒就有可能产生新的变种，从而绕过免疫系统，侵蚀宿主。另外，计算机病毒与生物病毒之间还有其他相似的地方，如多样性、特异性、相容相斥性等等。

　　1.2病毒的本质

　　病毒的最大特点是其传染性，而传染性的原因是其自身程序不断复制的结果，即将程序本身复制至其它程序中或简单地在一个系统中不断地复制。从本质上讲，计算机病毒要完成传染和复制必须完成三个主要任务：控制权获取、自我定位和复制。具体来说，完成控制权获取是为了病毒的传染模块得到执行机会，实际上，控制权获取是完成任何病毒任务的基础；自我定位是获取病毒自身副本在内存中的位置；复制是将自身写入目标程序中，以便病毒随着目标程序的传播而传播。由此可以看出，计算机病毒和生物病毒在病毒的本质层面上也是非常的相似，它们都具有循环复制的功能。

　　1.3病毒的结构方式

　　计算机病毒与生物病毒在结构组成的方式上也极为相似，从表1.1的比较中，就可以很清楚地看出这点。计算机病毒是利用系统的漏洞，使用编程工具，开发出来的程序。对于程序而言，它的最终形式都是0，1编码的二进制数据，存储在计算机的硬盘或者移动磁盘中。相对于二进制数据而言，系统方面上讲，计算机病毒主要以文件、内存块、网络包等形式存在，通过网络、移动存储器等方式从一台计算机传播到另一台计算机，然后再在新的计算机上进行感染、复制、繁殖、传播。生物病毒与计算机病毒的方式很类似。首先生物病毒也是“观察”到了生物体的免疫系统的“漏洞”，绕过免疫系统，感染生物体。对于生物病毒而言，病毒的本质一般都是以DNA/RNA核酸编码的形式存在，有少数病毒也以蛋白质的编码形式存在。然而，当一个病毒侵入细胞时，都是把它的编码注入都细胞的内部，类似计算机病毒感染文件一样。生物病毒大多通过空气、饮食、生物媒介、遗传、体液等传播。它们关键一点就是把遗传编码从一个细胞传播到另一个细胞，然后再利用细胞内部的物质和能量合成更多的病毒编码。这些编码最后再通过细胞分裂，使病毒释放出去，以进一步感染和侵害其他的细胞。

　　1.4病毒的传播方式

　　研究病毒传播的科学家发现计算机病毒和生物病毒传播规律也是十分相似的。计算机病毒一般首先在一个小的范围内传播，有了网络以后，病毒的传播速度和影响范围就急剧猛增。生物病毒的传播规律也是类似，首先在一个小的范围内传播，一旦随机传染给生活圈的人们并形成流行传染，其感染面积和传播速度就无法估量了，此时的病毒也更加难以控制。

　　1.5病毒的防治

　　杀毒软件与防火墙是最常见的计算机病毒的防治工具。杀毒软件主要功能是实时监控和磁盘扫描。算机病毒防治的主要难题是，如何防治病毒库中还没有记录该病毒的特征未知病毒。通过查找可能循环执行的程序，可为研制自动查杀病毒的全新软件提供新的思路。防火墙是另一种主要的防毒工具。它通过一种离技术将内部网络和外部网络隔开，如果实现网络间的通信，必须要经过防火墙。防火墙技术极大地提高了网络的安全性，减少了网络病毒的危害和网络外的攻击。对于生物病毒的防治而言，关键的问题是如何抑制病毒DNA/RNA的复制，如何抑制蛋白质的表达合成。因此，生理杀毒机制往往是启动细胞内特殊的化学反应，使病毒的DNA/RNA破坏或分解。有些病毒侵入细胞后，细胞中的防御机制会使用溶解酶将病毒的DNA/RNA分解。一些比较复杂的病毒，自身进化出防御机体的机制，使得其得以突破细胞的天然防御，进一步突破机体的免疫防御，从而无限复制并感染其他细胞或宿主机体。可以看出无论是计算机病毒的防治，还是生物病毒的防治，关键点就是如何使病毒失去复制功能。

　　2讨论分析

　　通过比较分析看出，计算机病毒与生物病毒在很多方面都是相似的。通过研究这些相似点，今后可以将计算机病毒的防治方法应用到生物病毒的防治上来，或者将生物病毒的防治应用到计算机上去，可能形成一个新的领域，将两种病毒的防治方法结合到一起，是今后在研究生物病毒上的一个突破。生物病毒感染的复杂性，直接从生物病毒编码上对生物病毒的防治技术还未成熟。计算机的快速发展和计算机病毒的层出不穷，使得计算机专家逐步开发出更高效、更便捷的病毒防御方法，而生物病毒的防御和治疗常常陷于束手无策的尴尬境界，这主要有以下几个原因：①计算机的发展是从无到有，从简单到复杂的过程，才几十年的时间。而生物的发展是上亿年的进化过程。因此计算机的体系结构相对于生物体来说要简单得多。②计算机病毒都是由骇客人为编写的，它的侵入手段、功能、结构都比生物病毒要简单。③计算机病毒的传播途径无非是磁盘和网络，少部分是通过硬件固化的方式。然而，生病病毒的传播途径要更加的复杂，难以控制。④计算机病毒比生物病毒更加容易检测。⑤现在有很多的杀毒软件公司，他们可以极大地推进计算机病毒防治技术的发展。与计算机病毒的防治相比，如何找到一个高效的行之有效的生物病毒防治方法是困扰很多科学家的一个难题。例如，由于HIV病毒，禽流感病毒、恶性肿瘤病毒的复杂性和变异性，使得到现在还仍是一个世界性的难题，还需要长期的努力。

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