百度搜索引擎识别和惩罚恶意爬虫主要通过以下几种方式：
1. User-Agent检测：百度会检查请求头中的User-Agent字段，以识别请求是否来自真实浏览器。例如，百度PC端的爬虫User-Agent为 `Mozilla/5.0 (compatible; Baiduspider/2.0; +*://*baidu.com/search/spider*l)`，移动端的爬虫User-Agent包含关键词“Android”或“Mobile”，并带有相应的百度爬虫标识 。
2. IP封锁：如果来自相同IP地址的频繁请求被检测到，百度可能会触发封锁机制，限制或禁止该IP的进一步访问。
3. 请求频率限制：百度会限制同一IP地址在短时期内的请求频率，超出限制的请求可能会被拦截。
4. 验证码验证：在某些情况下，百度会触发验证码验证，要求用户手动输入验证码才能继续进行搜索或数据抓取。
5. DNS反查：站长可以通过DNS反查方式来判断访问者IP是否来自百度搜索引擎的爬虫。在Linux、Windows或MacOS平台上，可以使用相应的命令如`host`、`nslookup`或`dig`来解析IP，确认其hostname是否以.baidu.com或.baidu.jp格式命名，从而判断是否为真正的百度爬虫 。
案例分享方面，虽然没有提供具体的案例，但可以想象，如果一个网站在短时间内遭受大量非正常的访问请求，百度可能会通过上述机制识别出这些请求并非来自合法的搜索引擎爬虫，而是由恶意爬虫发出。一旦识别，百度会采取相应的措施进行惩罚，如限制或封锁恶意爬虫的IP，保护网站的正常运行和用户数据的安全。