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Partições/Sistemas de Arquivos/Entalhe

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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.
Ele 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/

LBA (Endereçamento de bloco lógico)

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 o LBA 1, e assim por diante.

GPT (Tabela de Partição GUID)

A Tabela de Partição GUID, conhecida como GPT, é preferida 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 confina 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 MBR legado, 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.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/07/GUID_Partition_Table_Scheme.svg/800px-GUID_Partition_Table_Scheme.svg.png

MBR Híbrido (LBA 0 + GPT)

Da Wikipedia

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 o primeiro estágio 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)

Da Wikipedia

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 233)

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, foi detectado um MBR 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 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, permitindo 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 pode ser interessante para um analista, pois, dependendo do tipo de arquivo, pode conter 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 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.

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Escultura de Arquivos

A escultura de arquivos é uma técnica que tenta encontrar arquivos no volume de dados. Existem 3 principais maneiras como as ferramentas desse tipo funcionam: 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

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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

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

Outras maneiras de apoiar o HackTricks: