第五章 Android 取证

第五章 Android 取证

作者：Aditya Gupta

译者：飞龙

协议：CC BY-NC-SA 4.0

5.1 取证类型

取证是使用不同的手动和自动方法从设备中提取和分析数据。它可以大致分为两类：

逻辑采集：这是的一种取证方法，其中取证员与设备交互并从文件系统提取数据。该数据可以是任何内容，诸如应用特定数据，联系人，通话记录，消息，web 浏览器历史，社交网络用户信息和财务信息。逻辑采集的优点是，在大多数情况下比物理采集更容易获取逻辑信息。然而，在一些情况下，该方法的一个限制是，在这种情况下的证据（智能手机及其数据）具有被篡改的高风险。
物理采集：这意味着对整个物理存储介质进行逐位拷贝。我们还可以在执行物理采集时定位不同的单个分区。与逻辑采集相比，这种方法慢得多，但更可靠和可信赖。此外，为了在智能手机上执行物理采集，检查者需要熟悉不同类型的文件系统，例如 Yet Another Flash File System 2（YAFFS2），ext3，ext4，rfs 等。

5.2 文件系统

在我们深入取证以及从设备提取数据之前，我们应该清楚地了解文件系统类型和它们之间的差异。正如我们前面讨论的，在 Android 中进行物理采集有点棘手，一个主要原因是文件系统不同。

Android 文件系统的主分区通常被分区为 YAFFS2。在 Android 中使用 YAFFS2 的原因是，它为设备提供了优势，这包括更高的效率和性能，以及更低的占用空间。几年前，当 Android 刚刚推出时，取证是平台上的一个大问题，因为几乎没有支持 YAFFS2 文件系统格式的取证工具。

SD 卡是 FAT32 类型，是正常系统用户中的共享格式。因此，为了获取 SD 卡的映像，可以使用任何常规的数据采集取证工具。

制作副本或创建现有数据系统映像的最有名的工具之一是 dd，它从原始来源到系统进行逐块复制。然而，由于该工具的一些缺点，例如缺少内存块以及跳过坏块，会导致数据损坏，因此不推荐在取证调查期间使用。在接下来的章节中，我们将深入介绍 Android 文件系统，并将研究如何以最有效的方式从文件系统中提取数据。

Android 文件系统分区

正如我们在前面的章节中讨论的，Android 基于 Linux 内核，并从 Linux 本身派生其大部分功能和属性。在 Android 中，文件系统被划分为不同的分区，每个分区都具有重要意义。

为了在 Android 设备上查看分区，我们可以使用adb shell然后查看proc下的mtd文件，如下面的命令所示。在一些不存在mtd文件的设备中，在proc下有另一个名为partitions的文件，如下面的命令所示：

adb shell
cat /proc/mtd

以下是在设备上执行上述命令来列出所有分区后的输出的屏幕截图。

正如我们在上面截图中看到的，存在各种文件系统分区及其各自的大小。在大多数 Android 设备上，我们通常会看到一些数据分区，如system，userdata，cache，recovery，boot，pds，kpanic和misc，它们安装在dev列指定的不同位置。为了看到不同的分区和类型，我们可以在adb shell中键入mount。

正如我们在下面的截图中可以看到的，通过执行mount命令列表，所有不同的分区及其位置将被挂载：

5.3 使用`dd`提取数据

dd工具是取证中最常用的工具之一，以便为数据提取过程创建映像。换句话说，它用于将指定的输入文件转换并复制为输出文件。通常在分析期间，我们不允许与证据直接交互和更改。因此，获得设备文件系统的映像，然后对其执行分析总是一个好的选择。

默认情况下，dd工具在大多数基于 Linux 的系统中，以及在 Android 设备中的/system/bin中都存在。如果它不存在于你的设备中，您可以安装 BusyBox，它将安装dd以及一些其他有用的二进制文件。你可以从 BusyBox 应用程序（https://play.google.com/store/apps/details?id=stericson.busybox）获取dd的二进制文件，或者你甚至可以自己交叉编译。

dd的标准语法如下：

dd if = [source file which needs to be copied] of = [destination file to be created]

有几个命令行选项可以与dd一起传递，其中包括：

if：这是要复制的输入文件
of：这是内容要复制给它的输出文件
bs：这是块大小（一个数字），指定dd复制映像的块大小
skip：这是在开始复制过程之前要跳过的块数

让我们现在继续，并取得现有分区之一的映像来进行取证

我们需要找到的第一个东西是不同的分区，它们存在于我们的 Android 设备上，就像我们之前做的一样。这可以通过查看/proc/mtd文件的内容来完成。
接下来，我们需要了解数据分区的位置，因为这里我们采集数据分区的备份。在这种情况下，它位于mtdblock6。这里，我们将启动dd，并将映像存储在sdcard中，稍后我们将使用adb pull命令拉取映像。 adb pull命令只是简单地允许你将文件从设备拉取到本地系统。
复制可能需要一些时间，一旦复制完成，我们可以退出adb shell，访问我们的终端，并键入以下代码：
```
adb pull /mnt/sdcard/data.img data.img
```
我们还可以使用 Netcat 工具将映像直接保存到远程位置/系统。为此，我们首先需要将端口从设备转发到系统。
```
adb forward tcp:5566 tcp:5566
```
同时，我们需要在这里启动 Netcat 工具，监听端口 5566。
```
nc 127.0.0.1 5566 > data.img
```
此后，我们必须执行adb shell进入设备，然后启动dd工具，并将输出转发到 Netcat。
```
nc -l -p 5566-e dd if=/dev/block/mtdblock6
```

这将把映像保存到系统中，而不是保存在设备上的任何位置，然后再拉取它。如果你的手机上没有dd二进制，你也可以安装 BusyBox 来获得dd二进制。

开始取证调查之前应该确保的一件事是，检查设备是否被设置为在超级用户模式下操作，这通常需要设备的 root。然而，我们遇到的所有设备并不都是 root。在这些情况下，我们将使用我们的自定义恢复映像来启动手机，然后 root 设备。

5.4 使用 Andriller 提取应用数据

Andriller 是由 Denis Sazonov 以 Python 编写的开源多平台取证工具，它有助于从设备中提取一些基本信息，并且有助于进行取证分析。分析完成后，将生成 HTML 格式的取证报告。

为了下载它，我们可以访问官方网站http://android.saz.lt/cgi-bin/download.py并下载必要的包。如果我们在 Linux 或 Mac 环境中，我们可以简单地使用wget命令来下载并解压软件包。因为它只是一个 Python 文件，以及一些其他必要的二进制文件，所以没有必要安装它; 相反，我们可以直接开始使用它。

$ wget http://android.saz.lt/download/Andriller_multi.tar.gz
Saving to: 'Andriller_multi.tar.gz'
100%[=============================>] 1,065,574    114KB/s   in 9.2s
2013-12-27 04:23:22 (113 KB/s) - 'Andriller_multi.tar.gz' saved [1065574/1065574]  
$ tar -xvzf Andriller_multi.tar.gz

一旦解压完成，我们可以访问 Andriller 文件夹，之后只需使用python andriller.py运行它。 Andriller 的主要依赖之一是 Python 3.0。如果你使用 Python 2.7 ，它预装在大多数操作系统上，你可以从官方网站http://python.org/download/releases/3.0/或http://getpython3.com/下载 3.0 版本。

现在，一旦我们连接了设备，我们可以继续运行Andriller.py，以便从设备捕获信息，并创建日志文件和数据库。

$ python Andriller.py

一旦开始运行，我们会注意到，它会打印出设备的几个信息，如 IMEI 号码，内部版本号和安装的社交网络应用程序。这里，它检测到 WhatsApp 应用程序以及与其相关联的电话号码，因此它将继续并拉取 WhatsApp 应用程序的所有数据库。

分析完成后，我们将看到类似以下屏幕截图的屏幕：

如果我们查看它为我们创建的 HTML 文件，它将显示一些关于设备的基本信息，如下面的屏幕截图所示。它还在文件夹db下的同一文件夹目录中创建所有数据库的转储。

如果我们分析这个应用程序的源代码，我们可以在Andriller.py的源代码中看到，它会检查设备中存在的不同包。我们还可以在这里添加我们自己的包并保存数据库，我们希望 Andriller 为我们寻找它。

如下面的截图所示，你可以手动添加更多要使用 Andriller 备份的数据库。

5.5 使用 AFLogical 提取所有联系人、通话记录和短信

AFLogical 是由 viaForensics 编写的工具，以便从设备创建逻辑采集并将结果呈现给取证员。它从设备中提取一些关键组件，包括短信，联系人和通话记录。

为了使用 AFLogical，我们需要从 GitHub 库https://github.com/viaforensics/android-forensics下载项目的源代码。下载后，我们可以将此项目导入我们的 Eclipse 工作区并进行构建。我们可以从我们现有的代码中访问File | New | Other | Android | Android Project，然后选择下载的源代码路径。

一旦我们将项目导入到我们的工作区，我们就可以在我们的设备上运行它，方法是右键单击项目并选择“运行为 Android 应用程序”。一旦我们运行它，我们将注意到，我们的设备上的AFLogical应用程序提供了选项来选择要提取什么信息。在以下屏幕截图中，你将看到 AFLogical 在设备上运行，并询问用户有关要提取的详细信息：

我们将检查所有东西，然后单击Capture。 AFLogical 将开始从不同来源捕获详细信息，并将捕获的详细信息保存在 SD 卡中的csv文件中。捕获过程完成后，我们会注意到一个警告框。

我们现在可以查看我们的 SD 卡路径，我们可以找到保存的.csv文件。

然后我们可以在任何.csv文件查看器中打开这些.csv文件来查看详细信息。因此，AFLogical 是一个快速有效的工具，用于从设备中提取一些信息，如联系人，通话记录和消息。

5.6 手动转储应用的数据库

既然我们已经看到，很多工具可以帮助我们进行取证，我们还可以使用adb和我们的手动技能从设备中提取一些信息。正如我们之前学到的，应用程序文件存储在/data/data/[应用程序的包名]/位置。由于大多数应用程序也使用数据库来存储数据，我们注意到在名为directory的包中有另一个名为databases的文件夹。这里需要注意的一点是，这只会帮助我们从使用数据库的应用程序中提取信息，以便转储应用程序和其他相关信息。在某些应用程序中，我们可能还会注意到，应用程序将数据存储在 XML 文件中或使用共享首选项，我们需要手动审计它们。

Android 使用 SQLite 数据库（我们将在下一章深入讨论）与.db文件格式。下面是手动提取所有数据库的步骤：

进入设备，并创建一个文件夹来存储所有数据库
查找所有.db文件并将其复制到创建的文件夹
压缩文件夹并拉取它

因此，我们可以使用adb shell查找/data/data/location中的所有数据库文件，将它们压缩到归档文件中，然后将其拉取出来。

在 SD 卡中创建一个名为BackupDBS的文件夹。
为此，我们可以简单地执行adb shell，然后在/mnt/sdcard下创建一个名为BackupDBS的文件夹：
```
adb shell 
mkdir /mnt/sdcard/BackupDBS
```
查找所有.db文件并将其复制到BackupDBS。
为此，我们可以使用一个简单的命令行绝技来查找和复制/data/data中的所有.db文件。我们首先使用find命令查找所有.db文件。在以下命令中，我们使用find工具，并指定从当前位置搜索，然后查找具有任何文件名（通配符*）以及扩展名db的所有文件（即*.db），以及类型为文件f。
```
find . -name "*.db" -type f
```
下面的截图展示了输出：
现在，我们可以简单地使用cp和find，以便将其复制到BackupDBS目录
```
find . -name "*.db" -type f -exec  cp {} /mnt/sdcard/BackupDBS \;
```
现在，如果我们查看/mnt/sdcard下的BackupDBS目录，我们的所有数据库都已成功复制到此位置。
压缩并拉取文件。现在，在同一位置，我们可以使用tar工具创建一个压缩包，并使用adb pull。
```
tar cvf backups.tar BackupDBS/
```
然后，从系统中，我们可以简单地像这样拉取它。此方法也可以用于通过在/data/app和/data/app-private文件夹中查找文件类型.apk，来从手机中拉取所有.apk文件。
如果我们仔细看一看，在我们的backups.tar中，还有一个名为msgstore.db的 WhatsApp 应用程序的数据库。让我们继续分析和研究数据库内部的内容。为此，我们需要首先解压我们刚才拉取的tar归档文件。
```
tar -xvf backups.tar
```
现在，为了分析名为msgstore.db的 WhatsApp 的 SQLite 数据库，我们可以下载并使用任何 SQLite 浏览器。对于本书，我们使用 SQLite 数据库浏览器，可以从http://sourceforge.net/projects/sqlitebrowser/下载。
现在，如果我们在 SQLite 数据库浏览器中打开msgstore.db文件并访问浏览器数据，我们可以在 SQLite 浏览器中看到我们的所有 WhatsApp 对话。在以下截图中，我们可以看到在 SQLite 数据库浏览器中打开的msgstore.db，它显示 WhatsApp 应用程序的所有聊天对话：

5.7 使用 logcat 记录日志

Android logcat 有时在取证调查期间很有用。它包含在电话以及收音机上执行的所有活动的日志。虽然不完整，它可以帮助调查员了解设备中发生了什么。

为了捕获和保存 logcat 转储文件，我们可以简单地使用adb logcat并将输出保存到一个文件，稍后我们可以分析它。

adb logcat > logcat_dump.log

我们还可以使用logcat以更加详细和有用的方式获取日志。例如，我们可以通过指定-b参数和radio来获取收音机日志。 -b标志用于显示缓冲区（如收音机或事件）的 logcat。 -v标志用于控制输出格式，它代表verbose（详细），也可以是time，brief，process，tag，raw，threadtime或long。除了-v，我们还可以使用-d（调试），-i（信息），-w（警告）或-e（错误）。

adb logcat -v time -b radio -d

我们还可以使用其他工具，如dmesg，它将打印内核消息，以及getprop，它将打印设备的属性：

adb shell getprop

XDA 开发人员成员 rpierce99 还提供了一个应用程序，用于自动捕获来自 logcat 和其他相关来源的信息，这些信息可以从https://code.google.com/p/getlogs/下载并使用。

5.8 使用备份功能来提取应用数据

Android 从 4.0 起引入了使用adb的备份功能。此功能可用于创建应用程序的备份及其整个数据。这在取证上非常有用，因为取证员可以捕获应用程序及其整个数据。请参阅以下步骤：

这可以通过在终端中执行adb backup命令，后面附带应用程序的包名来完成。如果我们不知道应用程序的准确包名称，我们可以使用pm列出所有包，然后过滤应用程序名称。
执行此操作的另一种方法是使用pm list package命令，其中-f标志指定要在包名称中查找的字符串。
接下来，我们可以简单地使用应用程序的包名称，来备份任何我们需要的应用程序。
```
adb backup [package name] -f [destination file name]
```
目标文件将以文件扩展名.ab（Android 备份）存储。在这里，我们采集了 WhatsApp 应用程序的备份。
一旦我们运行命令，它将暂停，并要求我们在设备上确认，如下面的截图所示：
在这里，我们需要选择Back up my data（备份我的数据）选项，并且还可以为备份指定加密密码。一旦备份过程完成，我们将获得whatsapp_backup.ab文件。
接下来，我们需要解压此备份，以便从.ab文件获取数据库。为此，我们将使用dd和openssl创建一个.tar文件，然后我们可以解压它。
现在，由于我们获得了.tar文件，我们可以使用tar xvf简单解压它。
一旦它解压完成，我们可以访问apps/[package-name]下的db文件夹，来获取数据库。这里，程序包名称为com.whatsapp。