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反计算机取证

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反电脑取证，又称反取证，指的是对取证分析的反制。

定义

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反取证是一门于较后期才得到合法承认的研究领域，其有着各种不同的定义，当中又以普渡大学的马克·罗杰斯（Marc Rogers）所下的定义最为人接受。罗杰斯的定义如下：“[任何]企图对犯罪证据的有没、数量、质量产生不利影响，或使证据难以／无法分析[的行动]”[1]。《飞客杂志（英语：Phrack Magazine）》于2002年详细介绍了反取证的技巧，当中定义反取证为“移除或藏匿证据，以图减低取证侦查的效力”[2]。

斯科特·贝里纳托（Scott Berinato）在文章《反取证的崛起》中给出了一个更为简略的定义：“反取证不仅仅只是一门技术，其还是一门应对黑客犯罪的手段。这点基本可总结为：在让他们难以找到你之余，又让他们不可能证明找对人”[3]。

子分类

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反取证方法一般分成几个大类。马库斯·罗杰斯所创立的分类是当中较为人接受的一个，他把反取证方法分成四类：数据隐藏（data hiding）、资料抹除（artifact wiping）、踪迹混淆（trail obfuscation）、攻击电脑取证过程和工具[1]。直接攻击取证工具的手段可称为反取证[4]。

宗旨与目标

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在数字取证领域当中，反取证手段的宗旨与目标有着很大争议。不少人[谁？]认为反取证工具百害而无一利。而另一些人则认为，应该以这些工具去说明数字取证的不足。在2005年的黑帽安全技术大会上，反取证工具的创作者詹姆斯·福斯特（James Foster）和维尼·刘（Vinnie Liu）便表达了这种观点[5]。他们表示，透过找出这些问题，取证人员将不得不更加努力地证明所收集到的证据是准确可靠的。故此他们相信这能提升取证教育和工具的水平。此外反取证对于防范间谍活动也有着正面意义，因为他们的手法可能跟取证人员类似。

数据隐藏

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数据隐藏（英语：Data hiding）是指让数据难以找到之余，又维持其可获得性的过程。“数据模糊化（英语：Obfuscation）和加密让对抗者可以限制调查人员所识别和收集到的证据，同时令自身能够接触和使用之。” [6]

加密和隐写术等等建基于软硬件的技术常用于进行数据隐藏，它们使得取证人员难以检验数据。若对抗者混合采用各种不同的数据隐藏方法，那么取证调查将难以有效执行。

加密

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数据加密是对抗电脑取证的常见手段。电脑安全部副部长保罗·亨利（Paul Henry）表示，加密是“取证专家的梦魔”[7]。

加密技术透过运算等方式，使得信息化为密文，让获得密文的第三方，在没有密钥的情况下，较难得知信息的意义[8]:3-4、27。

隐写术

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隐写术指的是将信息或文件隐藏在另一个文件之下的技术，这能让它不被取证人员察觉。“隐写术所产生的黑暗数据，通常埋藏于明面数据之下。（好比如埋藏在数字照片当中的水印）”[9]。一些专家认为会用到隐写术的人十分稀少，故不值得花费精力去对付。但大多专家都会同意，若果使用得当，隐写术本身也能够破坏取证过程[3]。

杰弗里·卡尔（Jeffrey Carr）称，2007年版的恐怖主义双月刊《技术圣战者》（Technical Mujahid）讲述了使用隐写术程序“圣战者的秘密”（Secrets of the Mujahideen）的重要性。支持者认为该一款程序能够透过隐写术和文件压缩，来反制隐写分析程序[10]。

其他方法

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对抗者亦可透过工具和技术来把数据隐藏于电脑系统的各个位置。比如“存储器、碎片化空间、隐藏路径、坏区块、备用数据流、隐藏分区”[1]。

Slacker是一款能够实现数据隐藏的著名工具[11]。它会把目标文件分割，然后再把它们插入到其他文件的碎片化空间，使之不能被取证工具检出[9]。除此之外，对抗者也可透过把特定的轨道设置为“坏道”，来使之不被取证工具侦测[9]。

资料抹除

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资料抹除是指任何永久清除特定文件或整个文件系统的方法[1]。系统的删除功能一般只是把被删除的文件标记为可以改写，并没有把它从存储设备中删除。故此对抗者会以抹除手段使之从存储设备中彻底删除[8]:3-28。这点可以透过各种方法来实现，比如硬盘抹除工具、文件抹除工具、硬盘消磁/破坏[1]。

硬盘抹除工具

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硬盘抹除工具以各种方法来改写硬盘中的有效数据。一些专家认为它们不是很有效。因为根据美国国防部的政策，唯一可以接受的硬盘抹除方法就只有消磁。部分程序也因会留下文件系统已被抹除的痕迹，而受到了批评。硬盘抹除工具的例子有Darik's Boot and NukeDBAN、srm、BCWipe Total WipeOut、KillDisk、PC Inspector、CyberScrubs cyberCide。此外磁性记录研究中心的安全擦除方案也是较为有效的手段。它已得到美国国家标准技术研究所和国家安全局承认。

文件抹除工具

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文件抹除工具能把系统内的独立文件删除。与硬盘抹除相比，文件抹除所花的时间明显较少，而且只会产生小量的痕迹。其有两个主要缺点，第一就是它需要用户发起，第二就是该些程序可能没有完全删除文件的元信息[12][13]。文件抹除工具的例子有BCWipe、R-Wipe & Clean、Eraser、Aevita Wipe & Delete、CyberScrubs PrivacySuite。像shred和srm般的GNU/Linux工具亦能抹除单个文件[14][15]。固态硬盘相对较难抹除，因为固件会把数据写入其他单元，使其最终能够恢复。在这种情况下，则可用到像hdparm的工具，籍其运行ATA Secure Erase指令来抹除文件[16]。

硬盘消磁/破坏

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硬盘消磁指的是往数字媒体设备施加磁场的过程。这能使得此前存储于设备内的全部数据皆被清除。由于消磁机需花费当事人一定费用才能得到，故这种反取证方法相对较少应用。

与上述方法相比，较多人会选择去破坏硬盘本身。国家标准技术研究所表示：“可用到各种方法来进行实体破坏，包括拆解、焚毁、弄碎、撕碎、熔掉”[17]。

踪迹混淆

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踪迹混淆的目的在于蒙骗和迷惑取证人员/工具，或转移其焦点。能够达至踪迹混淆效果的工具和技巧有“记录消除器、欺骗、错误信息、骨干跳跃、僵尸账号、木马指令”[1]。

Timestomp为一款著名的踪迹混淆工具[11]，它能够修改跟访问、建立、修改时间有关的文件元数据[3]。

Transmogrify是另一款较常应用的踪迹混淆软件[11]。大多文件的表头包含了识别信息，比方说.jpg即表示文件为jpg档，.doc则表示文件为doc档。Transmogrify使得用户能够修改文件的表头信息，比如可由.jpg表头修改成.doc表头，令锁定图像格式的取证工具不把它视为图像，继而跳过之[3]。

攻击电脑取证过程和工具

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过去的反取证工具大多侧重于破坏数据、隐藏数据、改变量据元信息这几个范畴。不过后来的反取证工具和技术重点则转移到攻击取证工具本身。有好几个因素导致这种趋势的出现：取证程序开始为人熟知、广为人知的取证工具漏洞、电脑取证人员对工具的依赖[1]。

取证人员在典型的取证过程中会建立映像副本，以避免取证工具影响原电脑（证据）本身。为了确定映像的完整性，取证检验软件一般会产生密码散列函数。于是程序设计者便制作了使证据本身受到质疑的反取证工具，它们会修改映像的密码散列函数[1]。

物理

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以下方法可阻止他人实体性地接触数据：

  • 像USBGuard和USBKill般的软件会采用USB认证策略。一旦连接的USB设备不符合条件，它便会开始执行特定操作[18]。在丝路的管理员罗斯·乌布利希被捕后，开发者们便针对他的被捕情况，开发出一些反取证工具。它们能够检测电脑是否被夺走。若是，便会自动关机。因此若电脑经过全盘加密，取证人员便难以获取存储于内的数据[19][20]。
  • 不少设备皆设有肯辛顿锁孔，可以以其阻止他人抢走设备。
  • 也可利用电脑机箱的入侵探测功能或传感器（比如光传感器）来进行反取证——使之一旦符合特定的物理条件，便会点燃预先装上的炸药，炸毁整台电脑。在部分司法区域，此一方法为法律不容，因为它可能伤害未经授权的用户，并破坏了证据本身[21]。
  • 可拆下笔记本电脑的电池，使之只能在连接到电源时运作。一旦切断电源，其便会关机，造成数据丢失。

取证人员可能会实施冷启动攻击，以检索关机后在随机存储器中保留几秒钟到几分钟的可读内容[22][23][24]。对随机存储器进行低温冻结可进一步使保留时间延长[25]。在关机前改写存储器可以对抗这种取证手段；一些反取证工具甚至会检测RAM的温度，当温度低于某个阈值时，就会关掉电脑[26][27]。

开发者已尝试制造出能够防止他人篡改的台式电脑。不过安全研究员兼Qubes OS开发者乔安娜·鲁特克丝卡则对这种方法表示质疑[28]。

参见

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参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Rogers, D. M. Anti-Forensic Presentation given to Lockheed Martin. 2005. 
  2. ^ (2002). The Grugq. Defeating Forensic Analysis on Unix.. Phrack Magazine. 2002 [2019-09-06]. （原始内容存档于2019-09-11）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Berinato, S. The Rise of Anti Forensics. CSO Online. 2007 [2008-04-19]. （原始内容存档于2008-06-23）. 
  4. ^ Hartley, W. Matthew. Current and Future Threats to Digital Forensics (PDF). 2007 [2010-06-02]. （原始内容 (PDF)存档于2011-07-22）. 
  5. ^ Black Hat USA 2005 – Catch Me If You Can – 27July2005. Foster, J. C., & Liu, V. (2005). [2016-01-11]. （原始内容存档于2016-01-19）. 
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  11. ^ 11.0 11.1 11.2 Metasploit Anti-Forensics Project (MAFIA) - Bishop Fox. Vincent Liu. [2016-01-11]. （原始内容存档于2016-01-19）. 
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  15. ^ Ubuntu Manpage: srm - secure remove (secure_deletion toolkit). Ubuntu manuals. [2020-09-05]. （原始内容存档于2017-08-29）. 
  16. ^ Secure Erase and wipe your SSD, will it work?. Dr Bob Tech Blog. 2017-03-22 [2020-09-05]. （原始内容存档于2017-10-23）. 
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  23. ^ Carbone, R.; Bean, C.; Salois, M. An in-depth analysis of the cold boot attack Can it be used for sound forensic memory acquisition? (PDF). Defence R&D Canada – Valcartier. 2011 [2020-09-05]. （原始内容 (PDF)存档于2020-07-22）. 
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外部链接

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