I. Giới thiệu đề tài
Đề tài 'Tăng tốc quét virus ClamAV trên phần cứng' tập trung vào việc cải thiện hiệu suất quét virus của phần mềm ClamAV, một công cụ mã nguồn mở phổ biến. Với sự gia tăng nhanh chóng của virus máy tính, việc quét và phát hiện virus trở nên cấp thiết. Luận văn này nghiên cứu các hàm trong ClamAV, xác định các điểm thắt cổ chai và đề xuất giải pháp kết hợp phần mềm và phần cứng để tăng tốc độ quét. Theo thống kê, ClamAV hiện có khoảng 29 triệu virus trong cơ sở dữ liệu, điều này đặt ra thách thức lớn cho hiệu suất quét. Việc cải thiện tốc độ quét không chỉ giúp bảo vệ thông tin cá nhân mà còn nâng cao an ninh mạng cho các tổ chức lớn.
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Với sự phát triển của Internet, virus máy tính ngày càng trở nên tinh vi và nguy hiểm hơn. Chương trình chống virus như ClamAV cần phải hoạt động hiệu quả để bảo vệ người dùng khỏi các mối đe dọa. Tốc độ quét chậm có thể dẫn đến việc bỏ sót virus, gây ra thiệt hại lớn cho người dùng. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp tăng tốc quét virus là rất cần thiết. Luận văn này không chỉ giải quyết vấn đề tốc độ mà còn đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong thực tế.
II. Cơ sở lý thuyết
Chương này trình bày các khái niệm cơ bản về phần mềm quét virus ClamAV, bao gồm cấu trúc và hoạt động của nó. ClamAV sử dụng cơ sở dữ liệu chữ ký để phát hiện virus, với các hàm quan trọng như cli_bm_scanbuff() và cli_ac_scanbuff() chiếm phần lớn thời gian quét. Việc phân tích hoạt động của các hàm này giúp xác định các điểm thắt cổ chai trong quá trình quét. Ngoài ra, các phương pháp so trùng chuỗi như Bloom Filter và Finite State Machine cũng được đề cập, nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về các kỹ thuật hiện có trong việc tối ưu hóa quá trình quét virus.
2.1 Khảo sát phần mềm ClamAV
ClamAV là một phần mềm quét virus mã nguồn mở, được thiết kế để kiểm tra email và các tệp tin trên máy chủ. Phần mềm này sử dụng nhiều phương pháp để phát hiện virus, bao gồm mẫu tĩnh và mẫu động. Việc khảo sát ClamAV cho thấy rằng tốc độ quét của nó bị ảnh hưởng bởi số lượng mẫu chữ ký ngày càng tăng. Để cải thiện hiệu suất, cần phải tối ưu hóa các hàm quét và giảm thiểu thời gian xử lý. Luận văn này sẽ đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm tăng tốc độ quét virus, từ đó nâng cao hiệu quả bảo mật cho người dùng.
III. Nghiên cứu và thiết kế giải pháp
Mục tiêu chính của nghiên cứu là thiết kế một framework có khả năng quét virus nhanh hơn ít nhất 4 lần so với ClamAV. Để đạt được điều này, luận văn đã phân tích các hàm trong ClamAV và xác định rằng hai hàm cli_bm_scanbuff() và cli_ac_scanbuff() là nguyên nhân chính gây ra tình trạng chậm chạp. Bằng cách thay thế các hàm này bằng các hàm giao tiếp với phần cứng, tốc độ quét có thể được cải thiện đáng kể. Hệ thống HSAV (High Speed Anti-Virus) được thiết kế để kết hợp phần mềm và phần cứng, cho phép quét virus với tốc độ cao hơn, đồng thời duy trì tính khả thi trong việc cập nhật cơ sở dữ liệu virus.
3.1 Thiết kế framework HSAV
Framework HSAV được thiết kế để tối ưu hóa quá trình quét virus bằng cách kết hợp giữa phần mềm và phần cứng. Phần mềm sẽ đảm nhận việc tiếp nhận và xử lý dữ liệu, trong khi phần cứng sẽ thực hiện quét virus với tốc độ cao. Việc sử dụng giao thức truyền nhận dữ liệu hiệu quả giữa phần mềm và phần cứng là rất quan trọng để tránh tình trạng thắt cổ chai. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng hệ thống HSAV có throughput đạt 541.6 Mb/s, nhanh gấp 4.2 lần so với ClamAV, chứng minh tính khả thi và hiệu quả của giải pháp.
IV. Kết quả thực nghiệm
Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng hệ thống HSAV đã đạt được mục tiêu đề ra về tốc độ quét. Thông qua các thử nghiệm, tốc độ quét của hệ thống nhanh hơn đáng kể so với ClamAV. Việc sử dụng phần cứng chuyên dụng giúp giảm thiểu thời gian xử lý và tăng cường khả năng phát hiện virus. Các thử nghiệm cũng chỉ ra rằng việc tối ưu hóa các hàm quét trong ClamAV là rất cần thiết để cải thiện hiệu suất. Hệ thống HSAV không chỉ đáp ứng yêu cầu về tốc độ mà còn đảm bảo tính chính xác trong việc phát hiện virus.
4.1 Phân tích kết quả thử nghiệm
Kết quả thử nghiệm cho thấy rằng hệ thống HSAV có thể quét virus với tốc độ cao hơn 4 lần so với ClamAV. Thông qua việc phân tích sơ đồ gọi hàm trong ClamAV, các điểm thắt cổ chai đã được xác định và cải thiện. Hệ thống HSAV cho thấy khả năng xử lý dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả, đồng thời giảm thiểu độ trễ trong quá trình quét. Điều này chứng tỏ rằng việc kết hợp phần mềm và phần cứng là một giải pháp khả thi để nâng cao hiệu suất quét virus.
