Дидактичне узагальнення змісту навчального матеріалу з антивірусних програм

Обґрунтування та розробка методу дидактичного узагальнення змісту технічних об'єктів на основі одержання узагальненого та універсального понять. Розробка класифікації антивірусних програм за родо-видовим відношенням. Зміст поняття "програма-імунізатор".

Рубрика Педагогика
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 01.02.2019
Размер файла 327,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИДАКТИЧНЕ УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗМІСТУ НАВЧАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ З АНТИВІРУСНИХ ПРОГРАМ

Чуприна Г.П.

Постановка проблеми

Широке розповсюдження засобів комп'ютерної техніки нажаль супроводжується такими негативними явищами, як зростанням кількості комп'ютерних вірусів. На сьогодні розроблено і використовується більше тридцяти видів антивірусних програм. Досить велика кількість цих програм, різноплановість їх призначення, складу, принципів дії та характеристик, а також не структуроване дидактичне подання в літературі обумовлюють проблему навчання студентів їх ефективного використання.

Аналіз останніх досліджень та публікацій

За останні роки у багатьох публікаціях розглядалась проблема навчання студентів ефективному використанню антивірусних програм [1, 2, 4, 5, 6, 9]. Проаналізуємо ці публікації на предмет їх можливостей щодо розв'язання визначеної проблеми. Аналіз публікацій будемо проводити в хронологічному порядку. Це дозволить крім визначення їх дидактичних можливостей, ще й прослідкувати генезис антивірусних програм та їх опису. Одним із перших, найбільш повних навчальних посібників з антивірусних програм є посібник М.М. Коваленко [1]. Достатньо повно тут представлено матеріал з таких видів антивірусних програм, як детектори, ревізори, резидентні вакцини, резидентні сторожа, скануючи антивірусні програми, фаги. Основним недоліком цього посібника з позицій навчання є неструктурованість матеріалу недостатня його логічна обробка.

Наступним за хронологією з'явився навчальний посібник В.С. Барсукова, В.В. Водолазького [4]. У порівнянні з попереднім посібником тут антивірусні програми поділені на такі види, як детектори, фаги, вакцини, щеплення, ревізори, монітори і кожний опис цих видів чітко розрізняється друг від друга. Але зустрічається неузгодженість термінологічного апарату. Наприклад, «фаги» в подальшій класифікації називаються «доктора (фаги)», «монітори» - називаються «фільтри». А також з'являється об'єднаний вид антивірусних програм - «доктора-ревізори».

Наступним розглянемо посібник Вільяма Столінгса [9]. У порівнянні з попередніми двома посібниками, де антивірусні програми були поділені на види, виходячи з реалізованого в них підходу до виявлення і нейтралізації вірусів, то тут антивірусні програми поділені на чотири покоління. Перше покоління - це звичайні сканери, друге покоління - це евристичні аналізатори, третє покоління - це монітори, а четверте покоління - це повнофункціонуючі системи захисту. Цей матеріал дуже корисний, якщо потрібно прослідкувати або залежність розвитку антивірусних програм від ускладнення вірусів, або взагалі розвиток і зміни в структурі антивірусних програм. Але в цьому посібнику не розглядаються конкретні види антивірусних програм, і немає співвідношення видів антивірусних програм з поколіннями, на які поділяються антивірусні програми.

Наступним за хронологією з'явився навчальний посібник Галіцького А.В., Рябко С.Д., Шаньгіна В.Ф. [5]. В цьому посібнику, на відміну від попередніх, розрізняють такі види антивірусних програм, як програми-фаги (антивірусні сканери), програми-ревізори (CRC-сканери), програми-блокувальники і програми-імунізатори. Опис цих видів антивірусних програм супроводжується методами виявлення антивірусних програм, що деталізує і розширює матеріал. Але перераховані вище види інтегровані з різних видів програм в комплексні програмні засоби з функціями ревізор-сканер або вакцина-щеплення. Матеріал подається в узагальненому вигляді, що ускладнює структурування інформації.

Наступною за хронологією розглянемо статтю Юзик О.П. [2]. На відміну від попередніх класифікацій видів антивірусних програм, тут програми поділяються на програми-детектори, програми-лікарі, програми-ревізори, лікарі-ревізори, програми-фільтри. Матеріал класифіковано, але майже зовсім відсутні признаки видів антивірусних програм, що не дає змоги повноцінно порівняти з видами антивірусних програм з інших посібників.

І останнім за хронологією розглянемо навчальний посібник Купріянова А.І., Сахарова А.В., Шевцова В.А. [6]. У порівнянні з іншими посібниками тут система програмних засобів боротьби з вірусами поділяється на такі види: програми-фаги (сканери), програми-ревізори, програми монітори, програми-вакцини (імунізатори). Матеріал подається з описом структурних елементів, а також з описом достоїнств і недолік кожного виду антивірусних програм. Але матеріал частково подається в узагальненому виді, при чому не співпадаючи ні з одним описом в інших посібниках. А також є принципові суперечності в описі видів антивірусних програм в порівнянні з хронологічною послідовністю.

Загальним недоліком зазначених навчальних посібників та інших публікацій з антивірусних програм є неузгодженість термінологічного апарату (наявність тотожностей, протиріч, суперечностей) та недостатність рівня дидактичної обробки поданого інформаційного матеріалу.

Постановка завдання

Метою роботи є дидактичне узагальнення змісту навчального матеріалу з антивірусних програм.

Виклад основного матеріалу

Процес засвоєння навчального матеріалу у значній мірі визначається психічними процесами ментальної репрезентації цієї інформації в пам'яті людини. Психологами розроблено досить велика кількість різноманітних моделей ментальної репрезентації понять людини [3, 8].

Найбільш адекватними моделями, що описують формування понять у людини в процесі навчання є моделі репрезентації понять за допомогою множини ознак.

ПОНЯТТЯ = {(ознака 1), (ознака 2), …, (ознака m)}, (ім'я)

де (ознака 1), …, (ознака m) - множини ознак опису об'єкта.

Визначимо множини ознак, що дозволяють описати такі види антивірусних програм, як детектори, фаги, сканери, ревізори, монітори, фільтри, блокувальники, сторожа, вакцини, щеплення.

За даними [1, 2, 4] за основними ознаками поняття «детектор» можна описати наступною моделлю:

D1 = {D11}, (1)

де D1 - детектор [2];

D11 - пошук файлів, інфікованих одним із відомих вірусів.

D2 = {D21, D22, D23, D24}, (2)

де D2 - детектор з посібника [1];

D21 - пошук відомих вірусів в програмах, які надходять без контрольних сум;

D22 - пошук невідомих вірусів, якщо присутній евристичний аналізатор;

D23 - пошук сигнатур;

D24 - перевірка оперативної пам'яті і нейтралізація резидентних частин вірусу.

D3 = {D31, D32, D33, D34, D35}, (3)

де D3 - детектор з посібника [4];

D31 - пошук відомих вірусів;

D32 - пошук частки коду вірусу;

D33 - пошук сигнатур;

D34 - виявлення вірусів, через перегляд виконавчих файлів;

D35 - виявлення інфікованих вірусом файлів.

Наявні літературні джерела не дають узагальненого поняття «детектор» яке вкрай необхідно сформувати у студентів.

Для цього скористаємося класичною логічною операцією узагальнення. За визначенням Маслова Н.А. «узагальнення - це перехід від поняття з менших об'ємом и більшим змістом до поняття з більшим об'ємом і меншим змістом» [7].

Виконаємо цю операцію для поняття «детектор».

Dузаг. = {D23, D24, D34}, (4)

Наявність такого узагальненого поняття дозволяє студентам оперативно ідентифікувати програму-детектор у разі наявності великої кількості ознак її опису.

Але володіння майбутніми фахівцями тільки цим узагальненим поняттям не дозволяє удосконалювати існуючі програми-детектори. Обумовлено це наявністю вкрай малої кількості ознак. У цьому разі виникає конфлікт двох філософських категорій «загальне» та «конкретне». Представником першої категорій є узагальнене поняття «детектор», а представником другої є конкретні детектори, які необхідно удосконалювати.

Діалектика дає універсальне розв'язання цієї проблеми - введення категорії «особливе». Ця категорія стосовно узагальненого поняття «детектор» є конкретним, а по відношенню до конкретної програми-детектора - узагальненим. Таким чином виникає необхідність введення ще однієї узагальненої категорії (крім узагальненого поняття «детектор»). Найбільш близькою назвою цієї узагальненої категорії є категорія «універсальність». Визначимо зміст категорії «детектор-універсальний». Ця категорія повинна містити всі ознаки існуючих детекторів, що не повторюються. Адекватною математичною операцією одержання змісту універсального поняття є операція об'єднання множин. У результаті виконання цієї операції над множинами (1) - (3) одержуємо зміст універсального поняття «детектор».

Dуніверс. = {D21, D22, D23, D24, D32, D34, D35}, (5)

Аналогічне дидактичне узагальнення з одержання як узагальненого поняття, так і універсального, слід виконувати і для інших програмних засобів. Такий метод дидактичного узагальнення надає можливість майбутніми фахівцями як оперативно ідентифікувати об'єкти, так і ефективно їх удосконалювати.

Далі визначимо зміст узагальнених та універсальних понять для інших видів антивірусних програм.

Опишемо за основними ознаками, за даними [1, 2, 4, 5, 6] поняття «фаг» і «лікар», наступною моделлю:

F1 = {F11, F12}, (6)

де F1 - програма-лікар [2];

F11 - лікує заражені диски і програми;

F12 - вилучає тіло вірусу із зараженої програми.

F2 = {F21, F22, F23}, (7)

де F2 - фаг [1];

F21 - перевірка усієї файлової структури на наявність вірусів;

F22 - «викушування» вірусу із файлу;

F23 - повертає програму в первісний стан, після лікування від вірусу.

F3 = {F31, F32, F33, F34}, (8)

де F3 - фаг (лікар) [4];

F31 - виконує функції, які належать детектору;

F32 - лікує інфіковані файли і диски;

F33 - «викушує» віруси з тіл програми;

F34 - знищує тіло вірусу.

F4 = {F41, F42, F43, F44, F45}, (9)

де F4 - фаг [6];

F41 - перевірка файлів, секторів і системної пам'яті на віруси;

F42 - пошук відомих вірусів за допомогою сигнатур;

F43 - пошук невідомих вірусів - перебір усіх можливих кодів вірусу;

F44 - знищує тіло вірусу з програми;

F45 - присутність евристичного аналізатора.

F5 = {F51, F52, F53, F54, F55, F56}, (10)

де F5 - фаг [5];

F51 - виявлення вірусів за допомогою сигнатур;

F52 - виявлення макровірусів;

F53 - лікує програми;

F54 - знищує тіло вірусу з програми;

F55 - повертає файл в первісний стан;

F56 - використання методів порівняння з еталоном, евристичний аналізатор і ін.

Виконаємо операції узагальнення і об'єднання для поняття «фаг» (лікар) для множин (6) - (10).

Fузаг. = {F22, F23, F31, F52, F56}, (11)

Fуніверс. = ХА11б А21б А22б А23б А31б А34б А42б А43б А51б А56б (12)

Множини ознак понять «детектор» і «фаг» перебувають у відношенні субординації [7]. У цьому випадку множина ознак поняття «детектор» є частиною обсягу множини ознак поняття «фаг», тобто поняття «фаг» буде родом, а поняття «детектор» - видом.

Для наочності розглянемо родо-видові відносини понять «детектор» і «фаг» за допомогою Кіл Ейлера (рис. 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Розглянемо основні ознаки, за даними [1, 9] поняття «сканер»:

S1 = {S11, S12}, (13)

де S1 - скануючі антивірусні програми [1];

S11 - сканування дерева каталогів, використовуючи евристичні правила;

S12 - не виявляє віруси в архівованих файлах.

S2 = {S21, S22, S23}, (14)

де S2 - звичайні сканери [9];

S21 - пошук вірусів по сигнатурі;

S22 - пошук невідповідних поточних значень довжин файлів з попередніми значеннями збереженими у базі даних;

S23 - ідентифікація відомих вірусів.

Отже,

Sузаг. = {S22}, (15)

Sуніверс. = {S11, S21, S22}, (16)

Проілюструємо дану множину ознак разом із попередніми (рис. 2), а для зручності додамо до ілюстрації дві площини. Одна буде відповідати за «пошук вірусів» (не має значення, за допомогою яких методів він здійснюється), а друга - за видалення вірусів.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Розглянемо основні ознаки, за даними [1, 2, 4, 5, 6] поняття «ревізор»:

R1 = {R11}, (17)

де R1 - програми - ревізори [2];

R11 - виявляє ушкоджені и інфіковані вірусом файли.

R2 = {R21, R22, R23}, (18)

де R2 - ревізори [1];

R21 - слідкує за цілісністю системних файлів і змінами в каталогах;

R22 - підраховує контрольні суми програм;

R23 - діагностує зміни у даті створення файлу.

R3 = {R31, R32, R33, R34, R35}, (19)

де R3 - ревізори [4];

R31 - виявлення відомих і невідомих вірусів;

R32 - слідкує за цілісністю файлової системи;

R33 - порівнює поточні характеристики файлів з попередніми;

R34 - не збільшується довжина файлу;

R35 - кожний перегляд файлів потребує повторного запуску і значних затрат часу.

R4 = {R41, R42, R43, R44, R45, R46}, (20)

де R4 - програми-ревізори [5];

R41 - пошук вірусів методом виявлення змін;

R42 - в структурі присутній антистелс-алгоритм;

R43 - підраховує CRC-суми файлів и системних секторів ;

R44 - зберігає інформацію о файлах;

R45 - порівнює збережені дані о файлі з поточними даними;

R46 - не виявляє вірус в нових файлах (електрона пошта, на дискетах);

R5 = {R51, R52, R53, R54, R55, R56}, (21)

де R5 - ревізори [6];

R51 - пошук вірусів у всіх файлів, крім нових;

R52 - в структурі присутній антистелс алгоритм;

R53 - підраховує контрольні суми файлів присутніх в системних секторах;

R54 - збереження інформації о файлі;

R55 -порівнює збережену інформацію з поточними даними;

R56 - виявляє присутність вірусу, тільки після його розмноження;

Визначимо зміст узагальненого і універсального поняття «ревізор»:

Rузаг. = {R21, R22, R31, R33, R41, R42, R46, R56}, (22)

Rуніверс. = { R11, R21, R22, R23, R31, R33, R34, R35, R41, R42, R44, R46, R56}, (23)

Множини ознак понять «ревізор» і «сканер» перебувають у відношенні перетинання [7]. На ілюстрації це буде виглядати так (рис. 3):

Розглянемо основні ознаки, за даними [1, 2, 4, 5, 6, 9] понять «сторож», «монітор», «фільтр» і «блокувальник», наступною моделлю:

M1 = {M11}, (24)

де M1 - програми-фільтри [2];

M11 - перехоплюють звернення до ОС, що використовуються вірусами для розмноження.

M2 = {M21, M22}, (25)

де M2 - резидентні сторожа [1];

M21 - виявляє запуск інфікованої програми;

M22 - блокує несанкціоновані дії вірусу.

M3 = {M31, M32}, (26)

де M3 - монітор [9];

M31 - виявляє віруси по виконаним діям;

M32 - не потребує постійного оновлення баз даних сигнатур.

M4 = {M41, M42, M43, M44}, (27)

де M4 - монітори [6];

Размещено на http://www.allbest.ru/

M41 - перехоплює вірусонебезпечні ситуації і повідомляє користувача;

M42 - блокує вірус;

M43 - виявляє і зупиняє вірус на ранній стадії його розмноження;

M44 - велика кількість хибних спрацьовувань.

M5 = {M51, M52, M53, M54, M55}, (28)

де M5 - монітори (фільтри) [4];

M51 - виявляє відомі і невідомі віруси;

M52 - блокує виконання користувальною програмою;

M53 - перехоплює потенційно небезпечні переривання, які характерні для вірусів;

M54 - запитує у користувача підтвердження на виконання операції, які прямують за перериваннями;

M55 - велика кількість хибних спрацьовувань.

M6 = {M61, M62, M63, M64, M65}, (29)

де M6 - програми блокувальники [5];

M61 - реалізація метода антивірусного моніторингу;

M62 - перехоплює вірусонебезпечні ситуації і повідомляє користувача;

M63 - пропонує користувачу заборонити відповідні дії;

M64 - виявляє і зупиняє вірус на ранній стадії його розмноження;

M65 - не лікує файли і диски.

Отже,

Музаг. = {М11, М43, М44, М53, М54, М61}, (30)

Муніверс. = { М11, М12, М22, М31, М32, М43, М44, М51, М52, М53, М54, М61, М65}, (31)

На ілюстрації множина ознак понять «сторож», «монітор», «фільтр» і «блокувальник» буде перетинатися із площиною «Видалення вірусів». Хоча ці множини не містить ознаки видалення вірусу, але в них є такі ознаки як: блокування вірусу; блокування виконання вірусонебезпечної ситуації і ін. Тому додамо до назви площини «Видалення вірусів», ще «Лікування й Блокування вірусів» (рис. 4)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Розглянемо основні ознаки, за даними [1, 4, 5, 6] понять «вакцина», «вакцина-імунізатор», «щеплення» і «програма-імунізатор», наступною моделлю:

G1 = {G11, G12}, (32)

де G1 - резидентні вакцини [1];

G11 - імітація дій вірусу;

G12 - нейтралізація резидентних вірусів.

G2 = {G21, G22, G23}, (33)

де G2 - вакцини (імунізатори) [6];

G21 - записується у кінці файлу и при кожному запуску файлу перевіряє усі зміни і блокує вірус;

G22 - мітить файли ознакою вірусу, а в пам'ять заносить імітуючу копію вірусу;

G23 - не виявляє стелс-віруси;

G3 = {G31, G32, G33}, (34)

де G3 - щеплення [4];

G31 - попереджає зараження;

G32 - виявлення відомих і невідомих вірусів;

G33 - мітить програму, тою ж самою ознакою, що і вірус.

G4 = {G41, G42, G43, G44, G45}, (35)

де G4 - вакцини [4];

G41 - виявляє відомі і невідомі віруси;

G42 - імплантується у програму і запам'ятовує її характеристики;

G43 - контролює довжину і контрольні суми програм;

G44 - збільшує довжину виконуючого файлу;

G45 - виявляє вірус, якщо була імплантована в програму раніше за вірус.

G5 = {G51, G52, G53, G54, G55}, (36)

де G5 - програми-імунізатори [5];

G51 - попереджає зараження файлів;

G52 - захищає систему від вірусів певного виду;

G53 - записується в кінець файлу, і при запуску перевіряє на його зміни;

G54 - модифікує програму, щоб вірус сприймав її за інфіковану;

G55 - не виявляє стелс-віруси.

Виконаємо дидактичне узагальнення множини ознак поняття «програма-імунізатор». Але виконати операцію узагальнення над множинами (32) - (36) не можливо, бо множина ознак поняття «вакцина» і «щеплення» знаходяться у відношення координації [7]. Хоча операцію узагальнення можна виконати спочатку над множинами (32), (33), (35), (36), а потім над множинами (34) і (36), які знаходяться у відношенні субординації [7].

Отже,

Gузаг. вакцина = {G21, G23, G43, G44, G51}; (37)

Gузаг. щеплення = {G33, G51}; (38)

Для одержання змісту універсального поняття «програма-імунізатор» ми використовуємо математичну операцію об'єднання множин, яка можлива з множинами, які знаходяться у відношенні координації [7].

Отже:

дидактичний антивірусний програма технічний

Gуніверс. = {G11, G12, G21, G23, G32, G41, G43, G44, G45, G51, G52}; (39)

Проілюструємо одночасно усі множини видів антивірусних програм, для цього додамо ще одну площину, яка буде відповідати за «Попередження зараження» (рис. 5).

Висновки

1. Обґрунтовано і розроблено метод дидактичного узагальнення змісту технічних об'єктів на основі одержання узагальненого та універсального понять.

2. За допомогою розробленого методу одержано зміст узагальненого та універсального понять.

3. Розроблена класифікація антивірусних програм по родо-видовим відношенням.

Перспективами подальших досліджень є розробка моделі змісту навчального матеріалу з антивірусних програм.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Література

1. Коваленко М.М. Комп'ютерні віруси и захист інформації: навчальний посібник / М.М. Коваленко. К.: Наукова думка, 1999. 268 с.

2. Юзик О.П. Комп'ютерні віруси та боротьба з ними / О.П. Юзик // Комп'ютер у школі та сім'ї. 2006. №6. С. 8-11.

3. Андерсен Дж. Когнитивная психология. СПб.: Питер, 2002. 496с.

4. Барсуков В.С., Водолазкий В.В. Современные технологии безопасности. М.: «Нолидж», 2000. 496 с., илл.

5. Галицкий А.В., Рябко С.Д., Шаньгин В.Ф. Защита информации в сети - анализ технологий и синтез решений / Галицкий А.В., Рябко С.Д., Шаньгин В.Ф. М.: ДМК Пресс, 2004. 616 с.: ил. (Серия «Администрирование и защита»).

6. Куприянов А.И. Основы защиты информации: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.И. Куприянов, А.В. Сахаров, В.А.Шевцов. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 256 с.

7. Маслов Н.А. Логика: учебник / Н.А. Маслов. Ростов н/Д.: Феникс, 2007. 413 с. (Высшее образование).

8. Солсо Р.Л. Когнитивная психология. СПб.: Питер, 2002. 592 с.

9. Столингс Вильям. Криптография и защита сетей: принципы и практика, 2-е изд.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. 672 с.: ил. Парал. тит. англ.

Анотація

Чуприна Г.П.

Дидактичне узагальнення змісту навчального матеріалу з антивірусних програм

У статті розглянуто дидактичне узагальнення змісту навчального матеріалу з антивірусних програм. Обґрунтовано і розроблено метод дидактичного узагальнення змісту технічних об'єктів на основі одержання узагальненого та універсального понять. А також, розроблена класифікація антивірусних програм по родо-видовим відношенням.

Ключові слова: антивірусні програми, родо-видові відношення, детектори, фаги, сканери, ревізори, монітори, фільтри, блокувальники, сторожа, вакцини, щеплення.

Аннотация

Чуприна А.П.

Дидактическое обобщение содержания учебного материала по антивирусным программам

В статье рассмотрено дидактическое обобщение содержания учебного материала по антивирусным программам. Обоснован и разработан метод дидактического обобщения содержания технических объектов на основе получения обобщенного и универсального понятий. А также, разработана классификация антивирусных программ по родо-видовым отношениям.

Ключевые слова: антивирусные программы, родо-видовые отношения, детекторы, фаги, сканеры, ревизоры, мониторы, фильтры, блокировщики, вакцины, прививки.

Annotation

A. Chuprina

Didactic Generalization of the Contents of a Teaching Material Under Anti-Virus Programs

In article didactic generalization of the contents of a teaching material under anti-virus programs is considered. The method of didactic generalization of the contents of technical objects is proved and developed on the basis of reception of the generalized and universal concepts. And also, classification of anti-virus programs under class-specific relations is developed.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.