Computerforensik. Wintersemester 2009/2010

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1 Computerforensik Wintersemester 2009/2010 Harald Baier Kapitel 4: File-Carving, Verschlüsselung, Steganographie

2 Motivation Im Rahmen forensischer Untersuchungen ergeben sich oft folgende Herausforderungen: Gelöschte Daten sind wieder herzustellen: File-Carving Zugriff auf verschlüsselte Daten Entdeckung von versteckten Daten Diskussion an Hand konkreter Tools Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 2

3 Inhalt File-Carving Beispiel-Tool: scalpel Verschlüsselung Beispiel-Tool: TrueCrypt Steganographie Beispiel-Tool: outguess Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 3

4 Inhalt File-Carving Beispiel-Tool: scalpel Verschlüsselung Beispiel-Tool: TrueCrypt Steganographie Beispiel-Tool: outguess Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 4

5 File-Carving: Grundlagen Rekonstruktion von Dateien: Suche nach Fragmenten alter Dateien Ohne Verwendung von Metadaten des Dateisystems Suchorte nach Fragmenten: Nicht-allozierte Bereiche innerhalb des Dateisystems (z.b. FS-Blöcke gelöschter Dateien) Nicht-allozierte Bereiche außerhalb des Dateisystems: Innerhalb der Partition: File System Slack Außerhalb der Partition: Von alter Partitionierung Defekte Bereiche des Datenträgers Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 5

6 File-Carving: Prinzipien Idealzustand: Nicht-fragmentierte Datei Datenblöcke liegen in aufeinanderfolgenden HDD-Blöcken Datei-Header und -Footer finden Dazwischen liegen die Daten: Auslesen mit dcat aus TSK Beispiele für Header- und Footer-Hexdumps: JPEG-Header: ffd8 ffe JPEG-Footer: ffd9 MPEG-Header: ba MPEG-Footer: b9 Andernfalls Verwendung von Heuristiken Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 6

7 Open-Source-Tools für File-Carving foremost: Aktuelle Version vom Stammt ursprünglich von US Air Force Office of Special Investigations Center Sucht nach Headern und Footern von Dateien scalpel: Aktuelle Version vom Basiert auf foremost 0.69 Ziel: Bessere Performanz als foremost Für Windows und Linux verfügbar Ebenfalls 'Signatur-basiert' Header und Footer stehen in Konfigurationsdatei Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 7

8 Konfigurationsdatei scalpel.conf # case size header footer #extension sensitive # GIF and JPG files (very common) gif y \x47\x49\x46\x38\x37\x61 \x00\x3b gif y \x47\x49\x46\x38\x39\x61 \x00\x3b jpg y \xff\xd8\xff\xe0\x00\x10 \xff\xd9 # PNG # png y \x50\x4e\x47? \xff\xfc\xfd\xfe [REMOVED] # doc y \xd0\xcf\x11\xe0\xa1\xb1 # # Outlook files # pst y \x21\x42\x4e\xa5\x6f\xb5\xa6 # ost y \x21\x42\x44\x4e Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 8

9 Wiederherstellung von Fotos der Digitalkamera (1/2) Problem: Header und Footer nicht Standard-JPEG Digitalkameras verwenden oft Exif-Marker: Exif = Exchangeable Image File format for digital cameras Exif-Datenblock speichert Metadaten zur Aufnahme: Kameraeinstellungen Zeitpunkt und ggfls. GPS-Koordinaten bei Aufnahme Thumbnail des Bildes (manchmal bleibt dieses nach Bildbearbeitung erhalten) Daten im Exif-Datenblock sind forensisch interessant Linux-Tool exif liest Daten aus (auch Thumbnail) Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/2010 9

10 Wiederherstellung von Fotos der Digitalkamera (2/2) Exif-Marker für Start of Image: JPEG-Start-of-Image-Header ffd8 Exif-Header: ffe1 Spezifischer String: b752 (in unserem Beispiel) String 'Exif' in ASCII: Zwei Nullbytes: 0000 Footer: d0a Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

11 Konfigurationsdatei für Digitalkamera # case size header footer #extension sensitive # GIF and JPG files (very common) # gif y \x47\x49\x46\x38\x37\x61 \x00\x3b # gif y \x47\x49\x46\x38\x39\x61 \x00\x3b # jpg y \xff\xd8\xff\xe0\x00\x10 \xff\xd9 # EXIF marker jpg y \xff\xd8\xff\xe1 \x09\x31\x0d\x0a # PNG # png y \x50\x4e\x47? \xff\xfc\xfd\xfe [REMOVED] Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

12 scalpel: Wiederherstellung von Bildern Wiederherstellung aus Image: watson $ scalpel -c scalpel.conf image_digitalkamera.dd Scalpel legt einen Ordner scalpel-output an Bilder liegen in Ordnern der Form jpg-2-0 (Dateinamen werden nicht wiederhergestellt) Scalpel legt Log-Datei audit.txt an watson $ ls scalpel-output audit.txt jpg-2-0 watson $ ls scalpel-output/jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg [REMOVED] Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

13 Inhalt File-Carving Beispiel-Tool: scalpel Verschlüsselung Beispiel-Tool: TrueCrypt Steganographie Beispiel-Tool: outguess Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

14 Informationen von Main Features: Creates a virtual encrypted disk within a file and mounts it as a real disk. Encrypts an entire partition or storage device such as USB flash drive or hard drive. Encrypts a partition or drive where Windows is installed (preboot authentication). Encryption is automatic, real-time (on-the-fly) and transparent. Provides plausible deniability, in case an adversary forces you to reveal the password: Hidden volume (steganography) and hidden operating system. Encryption algorithms: AES-256, Serpent, and Twofish. Mode of operation: XTS. Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

15 Hauptfenster von TrueCrypt Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

16 TrueCrypt-Eigenschaften (1/2) TrueCrypt verschlüsselt nicht einzelne Dateien, sondern nur 'File Container' oder Partitionen File Container = Volume Diese Container werden über das TrueCrypt-GUI angelegt Dateisysteme für Linux-Container: FAT, ext2, ext3 Standardkonfiguration: Passwort-basiert Aber auch Anbindung an Sicherheitstoken via PKCS#11 Mehrfachverschlüsselungen möglich: Zweifachverschlüsselung (z.b. AES-Serpent) Dreifachverschlüsselung: AES-Serpent-Twofish Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

17 TrueCrypt-Eigenschaften (2/2) Unverschlüsselte Daten liegen nur im RAM: Forensischer Zugriff ohne Passwort nur via Hauptspeicher Post-mortem-Analyse erfordert Passwort Einhängepunkte für Container: Windows: Laufwerkbuchstaben D:\, E:\, Linux: /media/truecrypt1, /media/truecrypt2, Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

18 Inhalt File-Carving Beispiel-Tool: scalpel Verschlüsselung Beispiel-Tool: TrueCrypt Steganographie Beispiel-Tool: outguess Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

19 Steganographie Wissenschaft von der Verschleierung der Existenz einer Nachricht Prinzip: Verschleiere Daten durch Einbettung in unauffällige Trägerdatei Typischerweise Bild-, Audio- oder Videodatei als Trägerdatei Sicherheitsziel: Vertraulichkeit Bei Übermittlung von Alice zu Bob Bei persistenter Speicherung auf Speichermedium (Beispiel: Strafbare Inhalte) Forensiker sollte versteckte Daten finden: Vorsicht bei verschiedenen Dateien in einer Trägerdatei Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

20 Open-Source-Tools für Steganographie outguess: Aktuelle Version 0.2 vom Einbetten von Nachrichten in jpg-bilder Zwei verschiedene Nachrichten können in gleiche Trägerdatei versteckt werden steghide: Aktuelle Version vom Einbetten von Nachrichten in jpg- oder bmp-bilder Aber auch in wav- oder au-dateien stegdetect: Aktuelle Version 0.6 vom Steganalyse: Erkennen von versteckten Daten Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

21 Outguess: Syntax OutGuess 0.2 Universal Stego (c) Niels Provos outguess [options] [<input file> [<output file>]] -[ss] <n> -[ii] <n> iteration start, capital letter for 2nd dataset iteration limit -[kk] <key> key -[dd] <name> filename of dataset -[ee] use error correcting encoding -p <param> parameter passed to destination data handler -r retrieve message from data -x <n> number of key derivations to be tried -m mark pixels that have been modified -t collect statistic information -F[+-] turns statistical steganalysis foiling on/off. The default is on. Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

22 Outguess: Beispiel für Einbetten einer Datei watson $ outguess -k d geheim.txt bild.jpg bild_in.jpg Reading bild.jpg... JPEG compression quality set to 75 Extracting usable bits: bits Correctable message size: bits, 61.03% Encoded 'geheim.txt': 272 bits, 34 bytes Finding best embedding... 0: 153(50.3%)[56.2%], bias 150(0.98), saved: -2, total: 0.70% 4: 154(50.7%)[56.6%], bias 144(0.94), saved: -2, total: 0.71% [REMOVED] 28, 239: Embedding data: 272 in Bits embedded: 303, changed: 127(41.9%)[46.7%], bias: 112, tot: 21813, skip: [REMOVED] Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

23 Outguess: Beispiel für Auslesen einer Datei watson $ outguess -k r bild_in.jpg out-geheim.txt Reading bild.jpg... Extracting usable bits: bits Steg retrieve: seed: 28, len: 34 watson $ ls -l out-geheim.txt -rw baier baier :32 out-geheim.txt Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

24 Outguess: Beispiel für Einbetten zweier Dateien Beim Einbetten muss ein fehlerkorrigierender Code verwendet werden (Flag -E) watson $ outguess -k d offen.txt \ -E-K D geheim.txt bild.jpg bild_in.jpg Auslesen der unverdächtigen Datei: watson $ outguess -k r bild_in.jpg out1.txt Auslesen der geheimen Datei: watson $ outguess -K r bild_in.jpg out2.txt Harald Baier Computerforensik h_da WS 2009/

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