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Partições/Sistemas de Arquivos/Carving
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Partições
Um disco rígido ou um disco SSD pode conter diferentes partições com o objetivo de separar fisicamente os dados.
A unidade mínima de um disco é o setor (normalmente composto por 512B). Portanto, o tamanho de cada partição precisa ser um múltiplo desse tamanho.
MBR (Master Boot Record)
É alocado no primeiro setor do disco após os 446B do código de inicialização. Este setor é essencial para indicar ao PC o que e de onde uma partição deve ser montada.
Permite até 4 partições (no máximo apenas 1 pode ser ativa/inicializável). No entanto, se você precisar de mais partições, pode usar partições estendidas. O último byte deste primeiro setor é a assinatura do registro de inicialização 0x55AA. Apenas uma partição pode ser marcada como ativa.
MBR permite máximo de 2,2TB.
Dos bytes 440 a 443 do MBR, você pode encontrar a Assinatura do Disco do Windows (se o Windows for usado). A letra da unidade lógica do disco rígido depende da Assinatura do Disco do Windows. Alterar esta assinatura pode impedir o Windows de inicializar (ferramenta: Active Disk Editor).
Formato
| Offset | Comprimento | Item |
|---|---|---|
| 0 (0x00) | 446(0x1BE) | Código de inicialização |
| 446 (0x1BE) | 16 (0x10) | Primeira Partição |
| 462 (0x1CE) | 16 (0x10) | Segunda Partição |
| 478 (0x1DE) | 16 (0x10) | Terceira Partição |
| 494 (0x1EE) | 16 (0x10) | Quarta Partição |
| 510 (0x1FE) | 2 (0x2) | Assinatura 0x55 0xAA |
Formato do Registro de Partição
| Offset | Comprimento | Item |
|---|---|---|
| 0 (0x00) | 1 (0x01) | Sinalizador ativo (0x80 = inicializável) |
| 1 (0x01) | 1 (0x01) | Cabeça de início |
| 2 (0x02) | 1 (0x01) | Setor de início (bits 0-5); bits superiores do cilindro (6- 7) |
| 3 (0x03) | 1 (0x01) | Bits mais baixos do cilindro de início |
| 4 (0x04) | 1 (0x01) | Código do tipo de partição (0x83 = Linux) |
| 5 (0x05) | 1 (0x01) | Cabeça final |
| 6 (0x06) | 1 (0x01) | Setor final (bits 0-5); bits superiores do cilindro (6- 7) |
| 7 (0x07) | 1 (0x01) | Bits mais baixos do cilindro final |
| 8 (0x08) | 4 (0x04) | Setores anteriores à partição (pouco endian) |
| 12 (0x0C) | 4 (0x04) | Setores na partição |
Para montar um MBR no Linux, primeiro você precisa obter o deslocamento de início (você pode usar fdisk e o comando p)
E então use o seguinte código
#Mount MBR in Linux
mount -o ro,loop,offset=<Bytes>
#63x512 = 32256Bytes
mount -o ro,loop,offset=32256,noatime /path/to/image.dd /media/part/
Endereçamento de bloco lógico (LBA)
O endereçamento de bloco lógico (LBA) é um esquema comum usado para especificar a localização de blocos de dados armazenados em dispositivos de armazenamento de computador, geralmente em sistemas de armazenamento secundário como discos rígidos. O LBA é um esquema de endereçamento linear particularmente simples; os blocos são localizados por um índice inteiro, sendo o primeiro bloco o LBA 0, o segundo LBA 1 e assim por diante.
Tabela de Partição GUID (GPT)
A Tabela de Partição GUID, conhecida como GPT, é favorecida por suas capacidades aprimoradas em comparação com o MBR (Master Boot Record). Distinta por seu identificador globalmente único para partições, a GPT se destaca de várias maneiras:
- Localização e Tamanho: Tanto a GPT quanto o MBR começam no setor 0. No entanto, a GPT opera em 64 bits, contrastando com os 32 bits do MBR.
- Limites de Partição: A GPT suporta até 128 partições em sistemas Windows e acomoda até 9,4ZB de dados.
- Nomes de Partição: Oferece a capacidade de nomear partições com até 36 caracteres Unicode.
Resiliência e Recuperação de Dados:
- Redundância: Ao contrário do MBR, a GPT não restringe a partição e os dados de inicialização a um único local. Ela replica esses dados em todo o disco, aprimorando a integridade e resiliência dos dados.
- Verificação de Redundância Cíclica (CRC): A GPT emprega CRC para garantir a integridade dos dados. Ela monitora ativamente a corrupção de dados e, quando detectada, a GPT tenta recuperar os dados corrompidos de outra localização no disco.
MBR Protetor (LBA0):
- A GPT mantém a compatibilidade retroativa por meio de um MBR protetor. Este recurso reside no espaço legado do MBR, mas é projetado para evitar que utilitários mais antigos baseados em MBR sobrescrevam acidentalmente discos formatados em GPT, protegendo assim a integridade dos dados nos discos formatados em GPT.
MBR Híbrido (LBA 0 + GPT)
Em sistemas operacionais que suportam inicialização baseada em GPT por meio de serviços BIOS em vez de EFI, o primeiro setor também pode ser usado para armazenar a primeira etapa do código do carregador de inicialização, mas modificado para reconhecer partições GPT. O carregador de inicialização no MBR não deve assumir um tamanho de setor de 512 bytes.
Cabeçalho da Tabela de Partição (LBA 1)
O cabeçalho da tabela de partição define os blocos utilizáveis no disco. Ele também define o número e o tamanho das entradas de partição que compõem a tabela de partição (deslocamentos 80 e 84 na tabela).
| Deslocamento | Comprimento | Conteúdo |
|---|---|---|
| 0 (0x00) | 8 bytes | Assinatura ("EFI PART", 45h 46h 49h 20h 50h 41h 52h 54h ou 0x5452415020494645ULL em máquinas little-endian) |
| 8 (0x08) | 4 bytes | Revisão 1.0 (00h 00h 01h 00h) para UEFI 2.8 |
| 12 (0x0C) | 4 bytes | Tamanho do cabeçalho em little-endian (em bytes, geralmente 5Ch 00h 00h 00h ou 92 bytes) |
| 16 (0x10) | 4 bytes | CRC32 do cabeçalho (deslocamento +0 até o tamanho do cabeçalho) em little-endian, com este campo zerado durante o cálculo |
| 20 (0x14) | 4 bytes | Reservado; deve ser zero |
| 24 (0x18) | 8 bytes | LBA atual (localização desta cópia do cabeçalho) |
| 32 (0x20) | 8 bytes | LBA de backup (localização da outra cópia do cabeçalho) |
| 40 (0x28) | 8 bytes | Primeiro LBA utilizável para partições (último LBA da tabela de partição primária + 1) |
| 48 (0x30) | 8 bytes | Último LBA utilizável (primeiro LBA da tabela de partição secundária − 1) |
| 56 (0x38) | 16 bytes | GUID do disco em endian misto |
| 72 (0x48) | 8 bytes | LBA inicial de uma matriz de entradas de partição (sempre 2 na cópia primária) |
| 80 (0x50) | 4 bytes | Número de entradas de partição na matriz |
| 84 (0x54) | 4 bytes | Tamanho de uma única entrada de partição (geralmente 80h ou 128) |
| 88 (0x58) | 4 bytes | CRC32 da matriz de entradas de partição em little-endian |
| 92 (0x5C) | * | Reservado; deve ser zeros para o restante do bloco (420 bytes para um tamanho de setor de 512 bytes; mas pode ser mais com tamanhos de setor maiores) |
Entradas de Partição (LBA 2–33)
| Formato de entrada de partição GUID | ||
|---|---|---|
| Deslocamento | Comprimento | Conteúdo |
| 0 (0x00) | 16 bytes | GUID do tipo de partição (endian misto) |
| 16 (0x10) | 16 bytes | GUID de partição único (endian misto) |
| 32 (0x20) | 8 bytes | Primeiro LBA (little endian) |
| 40 (0x28) | 8 bytes | Último LBA (inclusive, geralmente ímpar) |
| 48 (0x30) | 8 bytes | Flags de atributo (por exemplo, o bit 60 denota somente leitura) |
| 56 (0x38) | 72 bytes | Nome da partição (36 unidades de código UTF-16LE) |
Tipos de Partições
Mais tipos de partições em https://en.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table
Inspeção
Após montar a imagem forense com o ArsenalImageMounter, você pode inspecionar o primeiro setor usando a ferramenta do Windows Active Disk Editor. Na imagem a seguir, um MBR foi detectado no setor 0 e interpretado:
Se fosse uma tabela GPT em vez de um MBR, deveria aparecer a assinatura EFI PART no setor 1 (que na imagem anterior está vazio).
Sistemas de Arquivos
Lista de sistemas de arquivos do Windows
- FAT12/16: MSDOS, WIN95/98/NT/200
- FAT32: 95/2000/XP/2003/VISTA/7/8/10
- ExFAT: 2008/2012/2016/VISTA/7/8/10
- NTFS: XP/2003/2008/2012/VISTA/7/8/10
- ReFS: 2012/2016
FAT
O sistema de arquivos FAT (File Allocation Table) é projetado em torno de seu componente central, a tabela de alocação de arquivos, posicionada no início do volume. Esse sistema protege os dados mantendo duas cópias da tabela, garantindo a integridade dos dados mesmo se uma estiver corrompida. A tabela, juntamente com a pasta raiz, deve estar em uma localização fixa, crucial para o processo de inicialização do sistema.
A unidade básica de armazenamento do sistema de arquivos é um cluster, geralmente de 512B, composto por vários setores. O FAT evoluiu por meio de versões:
- FAT12, suportando endereços de cluster de 12 bits e lidando com até 4078 clusters (4084 com UNIX).
- FAT16, avançando para endereços de 16 bits, acomodando assim até 65.517 clusters.
- FAT32, avançando ainda mais com endereços de 32 bits, permitindo impressionantes 268.435.456 clusters por volume.
Uma limitação significativa em todas as versões do FAT é o tamanho máximo de arquivo de 4GB, imposto pelo campo de 32 bits usado para armazenamento do tamanho do arquivo.
Componentes-chave do diretório raiz, especialmente para FAT12 e FAT16, incluem:
- Nome do Arquivo/Pasta (até 8 caracteres)
- Atributos
- Datas de Criação, Modificação e Último Acesso
- Endereço da Tabela FAT (indicando o cluster de início do arquivo)
- Tamanho do Arquivo
EXT
Ext2 é o sistema de arquivos mais comum para partições sem journaling (partições que não mudam muito) como a partição de inicialização. Ext3/4 são com journaling e são usados geralmente para as outras partições.
Metadados
Alguns arquivos contêm metadados. Essas informações são sobre o conteúdo do arquivo, que às vezes podem ser interessantes para um analista, pois, dependendo do tipo de arquivo, pode conter informações como:
- Título
- Versão do MS Office utilizada
- Autor
- Datas de criação e última modificação
- Modelo da câmera
- Coordenadas GPS
- Informações da imagem
Você pode usar ferramentas como exiftool e Metadiver para obter os metadados de um arquivo.
Recuperação de Arquivos Deletados
Arquivos Deletados Registrados
Como visto anteriormente, existem vários locais onde o arquivo ainda é salvo após ser "deletado". Isso ocorre porque geralmente a exclusão de um arquivo de um sistema de arquivos apenas o marca como excluído, mas os dados não são tocados. Assim, é possível inspecionar os registros dos arquivos (como o MFT) e encontrar os arquivos deletados.
Além disso, o sistema operacional geralmente salva muitas informações sobre alterações no sistema de arquivos e backups, então é possível tentar usá-los para recuperar o arquivo ou o máximo de informações possível.
{% content-ref url="file-data-carving-recovery-tools.md" %} file-data-carving-recovery-tools.md {% endcontent-ref %}
Escultura de Arquivos
A escultura de arquivos é uma técnica que tenta encontrar arquivos no volume de dados. Existem 3 principais maneiras de funcionamento de ferramentas como essa: Com base nos cabeçalhos e rodapés dos tipos de arquivo, com base nas estruturas dos tipos de arquivo e com base no próprio conteúdo.
Observe que essa técnica não funciona para recuperar arquivos fragmentados. Se um arquivo não estiver armazenado em setores contíguos, então essa técnica não será capaz de encontrá-lo ou pelo menos parte dele.
Existem várias ferramentas que você pode usar para a escultura de arquivos indicando os tipos de arquivo que deseja procurar.
{% content-ref url="file-data-carving-recovery-tools.md" %} file-data-carving-recovery-tools.md {% endcontent-ref %}
Escultura de Fluxo de Dados
A Escultura de Fluxo de Dados é semelhante à Escultura de Arquivos, mas em vez de procurar arquivos completos, procura fragmentos interessantes de informações.
Por exemplo, em vez de procurar um arquivo completo contendo URLs registrados, essa técnica procurará URLs.
{% content-ref url="file-data-carving-recovery-tools.md" %} file-data-carving-recovery-tools.md {% endcontent-ref %}
Exclusão Segura
Obviamente, existem maneiras de "excluir" arquivos de forma segura e parte dos logs sobre eles. Por exemplo, é possível sobrescrever o conteúdo de um arquivo com dados inúteis várias vezes e, em seguida, remover os logs do $MFT e $LOGFILE sobre o arquivo, e remover as Cópias de Sombra do Volume.
Você pode notar que mesmo realizando essa ação, pode haver outras partes onde a existência do arquivo ainda está registrada, e isso é verdade e parte do trabalho do profissional forense é encontrá-las.
Referências
- https://en.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table
- http://ntfs.com/ntfs-permissions.htm
- https://www.osforensics.com/faqs-and-tutorials/how-to-scan-ntfs-i30-entries-deleted-files.html
- https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/file-server/volume-shadow-copy-service
- iHackLabs Certified Digital Forensics Windows