VIRUS INFORMATICOS, DESDE EL PUNTO DE VISTA BIOLOGICO
Por Lic.Enrique Richard
INTRODUCCION
Ya sea porque el tema siempre estuvo rodeado de un halo
de misterio, ocultismo o involucrara personajes de dudoso
sentido ético es que actualmente, es difícil precisar
cuál fue el primer virus informático ( en el sentido que
hoy lo definimos) y quién lo creó. Pero lo cierto es que
los virus informáticos, son sin lugar a dudas, las
"entidades" informáticas que mayor polémica han suscitado
en la historia de la computación e informática. No es de
extrañar entonces, que hasta no hace mucho su existencia
fuera puesta en duda aún por quienes hoy ponen su firma
en conocidos soft antivirus. Así, Peter Norton no solo
afirmaba que los virus eran un mito urbano, sino que iba
un poco más allá al afirmar "nadie los ha visto
nunca...". Hoy sabemos que los VI no son un mito, son
reales y tangibles aún para el propio Peter Norton. Sin
embargo, todavía subsiste entorno a ellos una atmósfera
bastante densa de mitos e historias fantásticas que
contribuyen a darles poca credibilidad a sus capacidades
y por ello, muchísimo menos a hallarles algún parecido
con sus homónimos biológicos. En círculos informáticos
especializados se conoce bastante bien a los VI, pero muy
poco a los virus biológicos (VB), motivo que
frecuentemente lleva a afirmaciones tales como: "Un VB
vive y respira, un VI no". Por otro lado, entre los
biólogos se da lo opuesto desacreditándose cualquier
intento de comparación entre ambos virus o mayormente se
rechaza la existencia de los VI. Sin embargo, un breve
análisis comparativo de analogías y diferencias entre
ellos tipos de virus muestran que las similitudes entre
ambos son poco menos que asombrosas. Pero es vital, para
realizar tal comparación, que tengamos claros los
conceptos y definiciones de ambas entidades (VB y VI) y
los alcances de los mismos.
Que es un virus informático (VI)
Un virus informático es un pequeño programa, invisible
para el usuario (no detectable con el sistema operativo)
y de actuar específico y subrepticio, cuyo código incluye
la información suficiente y necesaria para que,
utilizando los mecanismos de ejecución que le ofrecen
otros programas a través del microprocesador, puedan
reproducirse formando réplicas de sí mismo (completas, en
forma discreta, en un fichero, disco u ordenador distinto
al que ocupa), susceptibles de mutar; resultando de dicho
proceso la modificación, alteración y/o destrucción de
los programas afectados e información y/o hardware (en
forma lógica).
Aparentemente el primero en acuñar el término virus en
informática, fue el Dr Fred Cohen en 1985 resaltando la
particularidad más relevante del mismo y que compartía
con su contraparte biológico: La capacidad de
autorreproducción. Esta característica, junto a la
capacidad de permanecer general mente oculto o invisible
al sistema operativo (y por tanto al operador), son las
que diferencian a un VI de otros programas destructivos y
cualquier definición que no las incluya sólo estará
refiriéndose a la generalidad de tales programas.
Qué es un virus biológico (VB)
El primer científico que utilizó la palabra VIRUS (del
latín, veneno) para referirse a estas partículas
infecciosas fue el holandés Martinus Beijerink en 1898.
Actualmente se acepta la siguiente definición para ellos:
"Los VB son fragmentos de ADN o ARN cubiertos de una capa
pro
teica (Fig.1). Se reproducen únicamente en el interior de
célu las vivas, para lo cual toman el control de sus
enzimas y maquinaria metabólica. Sin esta maquinaria son
tan inertes como cualquier macromolécula. (Modificado de
Curtis y Barnes, Biología, 5ta Ed. 1992)"
Esta definición aunque identifica muy bien a un VB,
probablemente la terminología empleada en ella contribuya
muy poco a encontrar alguna semejanza con los VI. Es por
ello, que para explicarlas o definirlas lo haremos
buscando las primeras analogías:
1) Los VB están compuestos por ácidos nucleicos (también
una cápsula proteica) ADN o ARN, pero nunca ambos (A
diferencia de lo que ocurre en los cinco reinos vivos
[Monera, Protista, Plantae, Fungi y Animalia], cuyas
células siempre poseen ambos tipos de ácidos). Estos
ácidos contienen información (son perfectamente
comparables a un programa informático) suficiente y
necesaria para que, utilizando los ácidos nucleicos de la
célula huésped y/o su maquinaria biosintética
(Comparables a los programas infectados por VI , y la
parte electrónica que utili zan para su replicación),
puedan reproducirse a sí mismos.
2) Los VB NO poseen metabolismo, por lo tanto cuando
están fuera del huésped (célula, bacteria, etc.) no
manifiestan actividad de ningún tipo (idéntico
comportamiento adquiere un VI cuando se apaga la máquina
[=macrohuésped] o cuando se encuentra en un diskette
dentro de una gaveta). He escuchado muchas veces decir
que la diferencia entre un VB y uno informático es que el
primero respira y el segundo nunca lo hará. Esto último
es probable, pero al decir que los VB NO poseen
metabolismo, quiero indicar también que tampoco respiran
(la respiración es una función metabólica). Finalmente y
aunque no está explícito en las definiciones dadas para
VB, quiero hacer alusión a otro argumento muy utilizado
por quienes están en el tema informático:
"Los VI carecen y carecerán de vida, facultad que sí
poseen los VB".
Al respecto quisiera decir que los atributos que definen
al término "vida" (Complejidad y alto grado de
organización, metabolismo, capacidad de reproducción) no
forman parte de ningún dogma y lo que es válido en
ciencia hoy, bien puede no serlo mañana (No hay verdades
absolutas en ciencia). De todas formas, el VB NO CUMPLE
con todas las condiciones que actualmente definen a un
ser viviente (no tienen metabolismo, principalmente); por
lo que muchos científicos los consideran como partículas
NO VIVAS; otros los ubican en una suerte de "limbo" entre
lo vivo y lo no vivo; finalmente una tercera opinión es
que si efectiva mente descienden de verdaderas formas
vivientes y perdieron el "atributo" del metabolismo por
un proceso de simplificación evolutiva (probablemente
derivado de su actividad parasitaria), deberían
considerarse formas vivientes aún cuando no tengan todos
los atributos para ello. De todo esto se deduce que si un
VB es un ser vivo o no corresponde a una discusión
filosófica que, en gran parte, escapa a los objetivos de
la nota. De cualquier forma el argumento de que un tipo
de virus está vivo y el otro no, obviamente es bastante
cuestionable. Para terminar este
punto, si el lector me siguió hasta aquí (lo cual es un
esfuerzo loable), ya debe haber notado que dos de los
tres atributos que los biólogos le dan a la materia viva
(complejidad y capacidad reproductiva) la poseen AMBOS
TIPOS DE VIRUS...
Analogías entre virus biológicos y virus informáticos
Además de las evidentes y , a mi modo de ver,
sorprendentes similitudes vistas en los puntos
anteriores, quiero señalar algunas otras, junto a una
sinopsis de las anteriores, que contribuyen a cimentar
aún más el parecido entre ambos tipos de virus:
- TAMAÑO: Los VI son en general programas pequeños en
relación a los que "parasitan". Los VB también.
- TIPO DE ACCION: Tanto los VI como los VB causan
modificaciones y/o daños sobre sus huéspedes.
- MODO DE ACCION: Ambos virus inician su actividad en
forma oculta para su huésped (y usuario en el caso de un
VI), sin conocimiento ni consentimiento del mismo. Son
virtualmente invisibles al huésped (Los VI son invisibles
al sistema operativo).
- FINALIDAD DE SU EXISTENCIA: Para el VI su finalidad
primaria es la destrucción y/o modificación del programa
/s "huésped" y consecuente con ello, su reproducción
(Fueron creados con esta finalidad, pero podría cambiar
en el futuro). Para el VB, la finalidad primaria (según
intuye la ciencia) es la reproducción (Expansión de su
materia en el tiempo y el espacio), en tanto que la
eventual destrucción del huésped, sería una conse cuencia
de tal proceso.
- CODIFICACION DE LA INFORMACION: Ambos virus por
definición contienen la información necesaria para su
reproducción replica tiva; la diferencia es, en forma muy
simplificada, que en el VI se encuentra en código binario
y en el VB en un código cuaternario (cuatro nucleótidos
combinados en "tripletes").
- SOPORTE DE LA INFORMACION: Ambos virus tienen un
soporte físico para su información. En los VI la
información "estable" se ubica sobre un soporte magnético
(inorgánico). En los VB, la información incluida en el
DNA o RNA constituye en sí misma un soporte de naturaleza
orgánica.
- ESPECIFICIDAD: Los dos tipos de virus presentan un alto
grado de especificidad. Los VI a nivel de familias de
microprocesadores (Ej. Motorola -> Apple o Intel -> IBM y
compatibles), de sistemas operativos (DOS, UNIX, etc.),
del tipo de archivo ejecutable (.COM, .EXE, ambos, etc.)
, etc. Los VB a nivel de distintas jerarquías de taxa,
estirpes celulares, etc.
- PROPAGACION: Tanto los VI como los VB utilizan varios
medios para su propagación. Los VB se propagan a través
del aire, el agua, por contacto directo entre un huésped
infectado y uno sano, etc (Cabe destacar que un mismo VB
rara vez puede explotar simultáneamente todas las formas
de propagación). Los VI hasta no hace mucho tiempo tenían
muy limitada su propagación pero es evidente que en la
misma medida que evoluciona la comunicación informática,
evoluciona también la capacidad de dispersión de los VI
por otros medios. Actualmente pueden propagarse a través
de contacto "directo" entre medios magnéticos
(introduciendo un diskette infectado en una computadora
sana,[y ejecutando el programa o área infectada claro
está] etc.), desde un soporte electrónico a uno magnético
(un virus localizado en RAM se copia en un diskette),
aprovechando un "flujo de electrones" (computadoras
conectadas vía modem, en una red, etc.) y potencialmente
a través de ondas electromagnéticas (no hay todavía casos
concretos) por el aire en el caso de los nuevos sistemas
de redes inalámbricas. Cabe destacar, que en todos los
casos descriptos para VI, deben darse una serie de
condiciones para que el contagio sea efectivo y cuya
descripción individual escapa a los objetivos de esta
nota.
- LATENCIA: Ambos virus muestran, en forma
característica, un período de "latencia" durante el cual,
si bien la infección se ha producido, los síntomas de la
misma aún no se manifiestan.
- MUTACION: La "susceptibilidad" para mutar es la que
posibilita el proceso evolutivo de las formas vivientes y
se halla presente en los VB bajo determinadas
condiciones, por la influencia de distintos factores
(químicos, físicos, radiactivos, y aún por azar) o por
manipulación genética (intervención humana directa) . Los
VI poseen una idéntica "predisposición" a mutar
originando las distintas variedades conocidas de un mismo
virus (Del popular STONED, se conocen 26 variedades)
aunque mayormente causadas por manipulación humana
directa (a través de "hackers" entre otros); pero se ha
observado que algunos virus son susceptibles de "mutar"
por sí solos, al parecer por errores en su código
original. Actualmente, la capacidad de "automutación
generalizada" en VI sería una característica de los virus
de tercera generación.
- PROCESO REPRODUCTIVO: Ambos virus carecen por sí mismos
de la capacidad de reproducción y para poder hacerlo
necesitan las estructuras y "maquinaria" del "huésped",
ya se trate de una célula (VB) o de una computadora
encendida y con programas (VI). En ambos casos el proceso
de reproducción o infección transcurre oculto al huésped.
- TIPO DE REPRODUCCION: En los dos tipos de virus la
reproducción es de tipo replicativo, es decir que como
resultado de la reproducción lo que se obtiene es una
réplica del original cuya exactitud dependerá de la
existencia de mutaciones o no. En ninguno de los virus
(VB y VI)se verifica alguna forma de "desarrollo" o
"crecimiento", en sentido biológico.
- BALANCE REPRODUCTIVO: En ambos virus el proceso
replicativo conduce (o se realiza a costa de) a un
aumento de entropía de su entorno ó huésped.
- REGIMEN DE ACTIVIDAD: Tanto los VI como los VB
únicamente manifiestan actividad sobre el "huésped" si
éste está vivo (célula, etc. en el caso de los VB) o
encendido (máquina; en el caso de los VI). La analogía
entre ambas situaciones no deja de llamar la atención.
- SINERGIA: El término alude a un mecanismo de exaltación
o potenciación del poder patógeno que ejerce un virus
sobre otro diferente cuando están juntos. Dicho de otra
forma el poder de ambos es mayor que la sumatoria de los
poderes individuales. El fenómeno de sinergia es
compartido por ambos tipos de virus.
-TIPO DE INFECCION: Los VB, pueden actuar originando dos
tipos de infecciones: las líticas (Fijación del VB a la
superficie de la célula huésped -> Penetración ->
Replicación -> Ensamblaje -> Liberación con destrucción
del huésped) y las lisogénicas (El virus integra su DNA
con el DNA del huésped y cuando este replica su DNA,
también se replica el DNA viral y el huésped
aparentemente no se ve afectado por tal proceso. De toda
formas, una infección lisogénica por influencia de
determinados factores puede transformarse en una
infección lítica). En el caso de los VI son muy numerosos
los que cumplirían con ambos tipos de infecciones
aportando además algunos tipos intermedios y/o nuevos.
- EPIDEMIOLOGIA: Ambas entidades cumplen con las mismas
"leyes" epidemiológicas y son válidos los mismos términos
utilizados en epidemiología médica. Para el caso de los
VI, no deja de resultar extraordinario que se los pueda
evaluar epidemiológicamente, sobre todo porque el
fenómeno de su expansión no fue monitoreado por ningun
científico, simplemente ocurrió obedeciendo leyes
naturales (si es que en este caso lo de "naturales" es
aplicable).
- ORIGEN: Este punto resume el trato individual dado
anteriormente. Los VI son sin lugar a dudas originados o
concebidos por seres humanos. Los VB tienen un origen
biológico (varias teorías) y si bien es probable o se
rumorea que existen algunos VB "creados por el hombre",
éstos son (por el momento) el resultado de manipulaciones
genéticas de virus preexistentes.
Las similitudes descriptas entre ambas entidades muestran
un
claro paralelismo pero un origen diferente entre ambas,
por lo que las mismas son ANALOGIAS simplemente.
Epilogo
Perspectivas de uso de los VI en modelos de
experimentación biológica. Debido a que los VI fueron
creados inicialmente con una finalidad destructiva, es
que en general no se les prestó más atención de la
necesaria como para desarrollar antivirus. Esto se hace
evidente si pensamos la relativamente escasa literatura
que existe sobre ellos, los mitos que aún persisten (y en
alto grado, ver Richard, 1993d,e)). En nuestro caso lo
que ocurre es que, por las causas mencionadas en la
introducción, aún no se les ha visto una utilidad
evidente a los VI, sin embargo la tienen.
El objetivo de este breve análisis estuvo dirigido, como
dije antes, a aclarar los alcances de ciertos conceptos
confusos sostenidos por quienes se dedican a temas
informáticos; pero también a señalarles a los biólogos
que en los VI, por su similitud (pocas veces tenida en
cuenta) con los VB, pueden encontrar en ellos una
excelente fuente de simulación y experimentación, entre
otros, para el estudio de las relaciones parásito -
huésped, procesos de infección, mutación y aún
evolutivos, etc.
De más esta decir que dado la simplicidad del análisis
del código viral de un VI, y la precisión del
conocimiento de los microprocesadores, sistemas
operativos y programas daría a cualquier modelo de
simulación biológica condiciones de experimentación en
extremo controladas, fidedignas y fácilmente
reproducibles. Evidentemente, la posibilidad de darles a
los VI el valor de especies incluye un increíble
potencial, además del investigativo, docente: Una gran
parte de la biología universitaria no puede ser
comprendida adecuadamente por el alto contenido teórico
que contiene y que una vez en campo es difícil conciliar
con la práctica. Por ejemplo, los VI pueden servir para
hacer en tiempo cátedra (no en tiempo ecológico)
distintos estudios poblacionales, o genéticos, o
epidemiológicos etc. como lo demuestran experiencias
previas.
Finalmente, quiero agregar que durante el tiempo que
concebí la idea de este trabajo encontré muchas más
similitudes de las que aquí vuelco en relación a los VI y
VB y cuyo análisis profundo trasciende los límites del
mismo. El trato dado aquí al tema fue superficial, pues
la intención de la nota era de ser informativa y
aclarativa de los conceptos de VI y VB, sus analogías y
perspectivas de uso "pacífico" con la esperanza de
despertar un interés distinto sobre el tema, que motive
el desarrollo de nuevas ideas y sobre todo discusiones,
que tanto enriquecen el saber humano.
Enrique Richard es docente de la Cátedra de Biología
General y Sistemática, Facultas de Ciencias Naturales e
Instituto M. Lillo. Univ. Nac. de Tucumán, y becario del
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y
Técnicas (CONICET). También es director del Grupo
Universitario de Estudios sobre Seguridad Informática.