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Partições/Sistemas de Arquivos/Carving

Partições/Sistemas de Arquivos/Carving

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Partições

Um disco rígido ou um SSD pode conter diferentes partições com o objetivo de separar dados fisicamente.
A unidade mínima de um disco é o setor (normalmente composto por 512B). Assim, cada tamanho de partição precisa ser múltiplo desse tamanho.

MBR (Master Boot Record)

Está localizado no primeiro setor do disco após os 446B do código de boot. 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/bootável). No entanto, se você precisar de mais partições, pode usar partições estendidas. O byte final deste primeiro setor é a assinatura do registro de boot 0x55AA. Apenas uma partição pode ser marcada como ativa.
MBR permite máximo de 2.2TB.

Dos bytes 440 ao 443 do MBR, você pode encontrar a Assinatura de Disco do Windows (se o Windows for usado). A letra de unidade lógica do disco rígido depende da Assinatura de Disco do Windows. Alterar essa assinatura pode impedir que o Windows inicie (ferramenta: Active Disk Editor).

Formato

Offset Comprimento Item
0 (0x00) 446(0x1BE) Código de boot
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) Bandeira ativa (0x80 = bootável)
1 (0x01) 1 (0x01) Cabeça inicial
2 (0x02) 1 (0x01) Setor inicial (bits 0-5); bits superiores do cilindro (6-7)
3 (0x03) 1 (0x01) Cilindro inicial 8 bits inferiores
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) Cilindro final 8 bits inferiores
8 (0x08) 4 (0x04) Setores precedendo a partição (little endian)
12 (0x0C) 4 (0x04) Setores na partição

Para montar um MBR no Linux, você primeiro precisa obter o offset inicial (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/

LBA (Endereçamento de blocos lógicos)

Endereçamento de blocos lógicos (LBA) é um esquema comum usado para especificar a localização de blocos de dados armazenados em dispositivos de armazenamento de computadores, geralmente sistemas de armazenamento secundário como discos rígidos. LBA é um esquema de endereçamento linear particularmente simples; blocos são localizados por um índice inteiro, com o primeiro bloco sendo LBA 0, o segundo LBA 1, e assim por diante.

GPT (Tabela de Partição GUID)

É chamada Tabela de Partição GUID porque cada partição no seu disco tem um identificador globalmente único.

Assim como MBR, começa no setor 0. O MBR ocupa 32bits enquanto GPT usa 64bits.
GPT permite até 128 partições no Windows e até 9.4ZB.
Além disso, partições podem ter um nome Unicode de 36 caracteres.

Em um disco MBR, os dados de particionamento e boot são armazenados em um único lugar. Se esses dados forem sobrescritos ou corrompidos, você terá problemas. Em contraste, GPT armazena múltiplas cópias desses dados pelo disco, então é muito mais robusto e pode se recuperar se os dados forem corrompidos.

GPT também armazena valores de verificação de redundância cíclica (CRC) para verificar se seus dados estão intactos. Se os dados estiverem corrompidos, GPT pode notar o problema e tentar recuperar os dados danificados de outro local no disco.

MBR Protetor (LBA0)

Para compatibilidade limitada com versões anteriores, o espaço do MBR legado ainda é reservado na especificação GPT, mas agora é usado de uma maneira que impede que utilitários de disco baseados em MBR reconheçam erroneamente e possivelmente sobrescrevam discos GPT. Isso é referido como um MBR protetor.

MBR Híbrido (LBA 0 + GPT)

Em sistemas operacionais que suportam boot baseado em GPT através de serviços BIOS em vez de EFI, o primeiro setor também pode ser usado para armazenar a primeira etapa do código do bootloader, mas modificado para reconhecer partições GPT. O bootloader no MBR não deve assumir um tamanho de setor de 512 bytes.

Cabeçalho da tabela de partições (LBA 1)

O cabeçalho da tabela de partições define os blocos utilizáveis no disco. Ele também define o número e tamanho das entradas de partição que compõem a tabela de partições (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 mixed endian
72 (0x48) 8 bytes LBA inicial de um array de entradas de partição (sempre 2 na cópia primária)
80 (0x50) 4 bytes Número de entradas de partição no array
84 (0x54) 4 bytes Tamanho de uma única entrada de partição (geralmente 80h ou 128)
88 (0x58) 4 bytes CRC32 do array de entradas de partição em little endian
92 (0x5C) * Reservado; deve ser zeros para o resto 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 (mixed endian)
16 (0x10) 16 bytes GUID único da partição (mixed endian)
32 (0x20) 8 bytes Primeiro LBA (little endian)
40 (0x28) 8 bytes Último LBA (inclusivo, geralmente ímpar)
48 (0x30) 8 bytes Flags de atributos (por exemplo, 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 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 nomeado pelo seu método de organização, a tabela de alocação de arquivos, que reside no início do volume. Para proteger o volume, duas cópias da tabela são mantidas, caso uma seja danificada. Além disso, as tabelas de alocação de arquivos e a pasta raiz devem ser armazenadas em uma localização fixa para que os arquivos necessários para iniciar o sistema possam ser localizados corretamente.

A unidade mínima de espaço usada por este sistema de arquivos é um cluster, tipicamente 512B (que é composto por um número de setores).

O anterior FAT12 tinha endereços de cluster para valores de 12 bits com até 4078 clusters; permitia até 4084 clusters com UNIX. O mais eficiente FAT16 aumentou para endereços de cluster de 16 bits permitindo até 65,517 clusters por volume. FAT32 usa endereço de cluster de 32 bits permitindo até 268,435,456 clusters por volume

O tamanho máximo de arquivo permitido pelo FAT é 4GB (menos um byte) porque o sistema de arquivos usa um campo de 32 bits para armazenar o tamanho do arquivo em bytes, e 2^32 bytes = 4 GiB. Isso acontece para FAT12, FAT16 e FAT32.

O diretório raiz ocupa uma posição específica tanto para FAT12 quanto FAT16 (em FAT32 ocupa uma posição como qualquer outra pasta). Cada entrada de arquivo/pasta contém estas informações:

  • Nome do arquivo/pasta (máximo de 8 caracteres)
  • Atributos
  • Data de criação
  • Data de modificação
  • Data do último acesso
  • Endereço da tabela FAT onde começa o primeiro cluster do arquivo
  • Tamanho

Quando um arquivo é "excluído" usando um sistema de arquivos FAT, a entrada do diretório permanece quase inalterada exceto pelo primeiro caractere do nome do arquivo (modificado para 0xE5), preservando a maior parte do nome do arquivo "excluído", junto com seu carimbo de data/hora, comprimento do arquivo e — mais importante — sua localização física no disco. A lista de clusters de disco ocupados pelo arquivo será, no entanto, apagada da Tabela de Alocação de Arquivos, marcando aqueles setores disponíveis para uso por outros arquivos criados ou modificados posteriormente. No caso do FAT32, há adicionalmente um campo apagado responsável pelos 16 bits superiores do valor do cluster de início do arquivo.

NTFS

{% content-ref url="ntfs.md" %} ntfs.md {% endcontent-ref %}

EXT

Ext2 é o sistema de arquivos mais comum para partições sem journaling (partições que não mudam muito) como a partição de boot. Ext3/4 são journaling e são usados geralmente para as demais partições.

{% content-ref url="ext.md" %} ext.md {% endcontent-ref %}

Metadados

Alguns arquivos contêm metadados. Essas informações são sobre o conteúdo do arquivo, o que às vezes pode ser interessante para um analista, pois dependendo do tipo de arquivo, pode ter informações como:

  • Título
  • Versão do MS Office usada
  • 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 Excluídos

Arquivos Excluídos Registrados

Como foi visto antes, há vários lugares onde o arquivo ainda está salvo depois de ser "excluído". 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. Então, é possível inspecionar os registros dos arquivos (como o MFT) e encontrar os arquivos excluídos.

Além disso, o sistema operacional geralmente salva muitas informações sobre mudanças 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 %}

File Carving

File carving é uma técnica que tenta encontrar arquivos no volume de dados. Existem 3 maneiras principais de ferramentas como essa funcionarem: Baseadas em cabeçalhos e rodapés de tipos de arquivos, baseadas em estruturas de tipos de arquivos e baseadas no conteúdo em si.

Note 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 file Carving indicando os tipos de arquivos que deseja procurar

{% content-ref url="file-data-carving-recovery-tools.md" %} file-data-carving-recovery-tools.md {% endcontent-ref %}

Carving de Fluxo de Dados

Carving de Fluxo de Dados é semelhante ao File Carving, mas em vez de procurar por arquivos completos, procura por fragmentos de informação interessantes.
Por exemplo, em vez de procurar por um arquivo completo contendo URLs registradas, essa técnica procurará por 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 "seguramente" arquivos e partes dos registros sobre eles. Por exemplo, é possível sobrescrever o conteúdo de um arquivo com dados inúteis várias vezes, e então remover os registros do $MFT e $LOGFILE sobre o arquivo, e remover as Cópias de Sombra do Volume.
Você pode notar que mesmo realizando essa ação ainda pode haver outras partes onde a existência do arquivo ainda está registrada, e isso é verdade e parte do trabalho do profissional de forense é encontrá-las.

Referências

Aprenda hacking AWS do zero ao herói com htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Outras maneiras de apoiar o HackTricks: