1.1.1 计算机病毒理论起源

从时间轴的演化逻辑来看,先有计算机,后有计算机病毒。1945年6月30日,冯·诺伊曼(John Von Neumann)与戈德斯坦、勃克斯等人,联名发表了一篇长达101页的报告:《EDVAC报告书的第一份草案》(First Draft of a Report on the EDVAC),史称《101页报告》。该报告首次使用“存储程序思想”(Stored-program)来描述现代计算机逻辑结构设计,明确规定了计算机用二进制替代十进制运算,并将计算机从结构上分成控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大组件,是现代计算机科学发展史中的里程碑式文献(见图1-1)。冯·诺伊曼因在计算机逻辑结构设计上的卓越贡献,被誉为“计算机之父”(见图1-2)。

冯·诺伊曼在提出现代计算机逻辑结构(存储程序结构)之后,于1949年发表了论文《复杂自动装置的理论及组织》(Theory and Organization of Complicated Automata),论证了自我复制程序存在的可能性。冯·诺伊曼首次提出用自我构建的自动机来仿制自然界的自我复制过程:①该系统由三部分组成,即图灵机、构造器和保存于磁带上的信息;②图灵机通过读取磁带上的信息,借由构造器来构建相关内容;③如果磁带上存储着重建自身所必需的信息,则该自动机就能通过自我复制来重建自身(见图1-3)。

图1-1 冯·诺依曼体系结构

图1-2 冯·诺伊曼及其发明的计算机

图1-3 自我复制自动机

后来,冯·诺伊曼在Stanislaw Ulam的建议下使用细胞自动复制过程来描述自我复制机模型:使用200000个细胞构建了一个可自我复制的结构。该模型从数学上证明了自我复制的可能性:规则的无生命分子可组合成能自我复制的结构,如借助必要的信息就能完成自我复制。该模型勾勒出计算机病毒出现的可能性,可称之为计算机病毒的数理前世。