實戰Linux係統數位鑑識

實戰Linux係統數位鑑識 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

Bruce Nikkel
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圖書描述

  這是一本深入探討如何分析遭受破壞之Linux係統的書籍。你可以藉由本書瞭解如何鑑識Linux桌麵、伺服器與物聯網裝置上的數位證據,並在犯罪或安全事件發生後重建事件的時間線。 
 
  在對Linux操作係統進行概述之後,你將學習如何分析儲存、火力係統和安裝的軟體,以及各種發行版的軟體套件係統。你將研究係統日誌、systemd日誌、核心和稽核日誌,以及守護程序和應用程序日誌。此外,你將檢查網路架構,包括接口、位址、網路管理員、DNS、無線裝置、VPN、防火牆和Proxy設定。 
 
  .如何鑑識時間、地點、語言與鍵盤的設定,以及時間軸與地理位置 
  .重構Linux的開機過程,從係統啟動與核心初始化一直到登入畫麵 
  .分析分割錶、捲冊管理、檔案係統、目錄結構、已安裝軟體與與網路設定 
  .對電源、溫度和物理環境,以及關機、重新開機和當機進行歷史分析 
  - 調查用戶登錄會話,並識別連結周邊裝置痕跡,包括外接硬碟、印錶機等 
 
  這本綜閤指南是專為需要理解Linux的調查人員所編寫的。從這裡開始你的數位鑑證之旅。 
《數位鑑識理論與實務:從基礎到進階的全麵指南》 書籍簡介 在數位證據日益成為現代司法與企業調查核心的時代,一本全麵、深入且貼近實務的數位鑑識教科書顯得至關重要。本書《數位鑑識理論與實務:從基礎到進階的全麵指南》,旨在為資訊安全專業人士、鑑識分析師、執法部門人員,以及所有對數位證據採證與分析感興趣的讀者,提供一個結構嚴謹、內容詳實的知識體係。本書摒棄單一係統的局限性,著重於數位鑑識的通用原則、標準化流程、技術方法論,以及複雜情境下的決策製定。 第一部分:數位鑑識的理論基石與法規框架 本書的開篇部分,將讀者帶入數位鑑識的宏觀視野。我們探討瞭數位鑑識(Digital Forensics)的定義、範疇及其在不同領域(如網路犯罪、智慧財產權侵犯、內部舞弊調查)中的定位。 1.1 鑑識原則與生命週期: 深入解析數位鑑識的黃金法則——不可變更性、可追溯性與科學驗證性。我們詳盡闡述瞭鑑識流程的標準化模型,從事件響應(Incident Response)的初始階段,到證據的預先保存、現場採集、實驗室分析、文件化記錄,直至最終的法庭呈報。特別強調瞭在動態環境中,如何以最少的乾擾完成高完整性的證據獲取。 1.2 法律與道德的邊界: 數位證據的有效性高度依賴於其採集過程是否符閤法律規範。本部分詳細剖析瞭全球範圍內與數位鑑識相關的法律框架,包括隱私權保護、搜查令的執行、證據的可採納性標準(如Daubert標準或大陸法係的相關規定)。同時,我們探討瞭鑑識人員必須堅守的專業倫理標準,如獨立性、公正性以及數據保密義務。 1.3 證據鏈的建立與維護: 這是鑑識工作的核心。我們提供瞭詳細的指導,說明如何從源頭建立無可挑剔的證據鏈(Chain of Custody)。從物理封裝到數位簽章,每一個環節的記錄方式、備份策略,以及如何應對證據鏈可能齣現的斷裂或質疑,均有詳盡的實操範例。 第二部分:核心鑑識技術與方法論 本部分轉嚮技術層麵,重點介紹跨平颱、跨類型的數位證據分析技術。 2.1 儲存媒體的物理與邏輯分析: 涵蓋瞭傳統硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)的底層數據結構分析。我們不僅講解瞭扇區級別的數據恢復技術,還深入探討瞭如何處理分區錶結構(如MBR/GPT)、文件係統元數據(Metadata)的提取與解讀,以及空隙空間(Slack Space)、未分配空間(Unallocated Space)中的隱藏數據挖掘。 2.2 文件係統的深度解析: 本書不局限於單一文件係統,而是對幾種主流文件係統(如NTFS、ext4、HFS+)的索引結構、日誌記錄(Journaling)機製進行瞭對比分析。理解日誌文件如何記錄文件操作的歷史軌跡,是還原事件時間線的關鍵技術。 2.3 記憶體鑑識(Memory Forensics): 隨著攻擊者越來越多地採用無文件(Fileless)攻擊和記憶體駐留技術,記憶體分析成為熱點。本部分教授如何安全地進行記憶體傾印(Dumping),並利用專業工具分析記憶體中的活動進程、網路連接、開啟的句柄、Rootkit痕跡以及加密金鑰的殘留信息。 2.4 網路鑑識與流量分析: 涵蓋瞭數據包捕獲(Packet Capture)的基礎與進階應用。讀者將學習如何使用專業工具分析PCAP文件,識別異常流量模式,追蹤源頭IP地址,並重組被分割的網路會話,以重建網路攻擊或數據洩露的過程。 第三部分:特定類別證據的高級分析 本書深入探討瞭在現代調查中日益重要的幾類複雜證據。 3.1 網際網路活動與瀏覽器鑑識: 詳述瞭主流瀏覽器(Chrome, Firefox, Edge等)數據庫結構的解析,包括歷史記錄、緩存文件、Cookies、下載記錄、會話狀態的恢復。重點分析瞭隱私瀏覽模式(Incognito Mode)下的數據殘留與取證難點。 3.2 行動裝置鑑識的挑戰與策略: 行動裝置(手機、平闆)的數據獲取極具挑戰性。本書係統介紹瞭物理提取、邏輯提取與文件係統提取的差異與適用場景。涵蓋瞭對iOS和Android操作係統數據庫(如SQLite數據庫)的深度解析,重點關注訊息應用、地理位置數據、應用程序沙盒的數據挖掘。 3.3 雲端環境的取證難題: 探討瞭在SaaS、PaaS、IaaS環境下,如何遵循服務提供商的政策,閤法地獲取和分析證據。重點討論瞭API調用日誌、虛擬機快照的鑑識方法,以及跨區域數據管轄權的問題。 第四部分:數據的重建、報告與專業化應用 4.1 時間線分析與事件重建: 強調將來自不同來源的數據(文件係統時間戳、網路日誌、應用程序日誌)整閤起來,構建統一、準確的事件時間軸。本書提供瞭一套係統化的方法論,用於識別和校準時間戳的偏移與差異,從而精確還原攻擊者的行為序列。 4.2 惡意軟體分析基礎: 雖然不是專門的惡意軟體分析書籍,但鑑識人員必須具備基礎的惡意軟體識別能力。本部分介紹瞭靜態分析與動態分析的基本概念,如何安全地隔離和觀察可疑程序,並從鑑識角度提取其持久化機製和通訊證據。 4.3 專業鑑識報告撰寫: 一份無懈可擊的鑑識報告是將技術發現轉化為法律效力的橋樑。本書詳細指導如何撰寫結構清晰、邏輯嚴謹、技術準確且麵嚮不同受眾(技術人員或法律人員)的報告,確保證據的呈遞過程具備最大的說服力。 總結 《數位鑑識理論與實務:從基礎到進階的全麵指南》提供瞭一個全麵、平衡且麵嚮實戰的知識體係。它將理論的深度與實務操作的廣度緊密結閤,幫助讀者建立一套堅實的鑑識思維框架,不僅能應對當前已知的威脅,更能具備分析未來新型數位證據的能力。本書是所有渴望在數位鑑識領域追求卓越的專業人士的必備參考書。

著者信息

作者簡介
 
Bruce Nikkel 
 
  任教於瑞士伯爾尼應用科技大學,專攻數位鑑識和網路犯罪,是該大學網路安全與工程研究所的共同負責人,也是數位鑑識和網路調查碩士班的指導教授。除瞭學術工作外,自1997年服務於某傢全球金融機構的風險和安全部門,帶領該機構的網路犯罪情資和證據調查團隊逾15年,目前擔任該機構的資安顧問,同時他也是《國際鑑識科學》(Forensic Science International)的數位鑑識期刊編輯,打從1990年代就與Unix和Linux結下不解之緣。

圖書目錄

第1章|數位鑑識簡介 
本章介紹數位鑑識的歷史及未來展望,並就數位鑑識分析的重點,說明現今的趨勢和挑戰,以及數位鑑識分析的基本原則和業界的最佳實務。 
 
第2章|關於Linux 
簡要介紹現代Linux係統的技術基礎,說明Unix的歷史與影響、Linux發行版的進化及Linux桌麵的演變,並介紹主要的Linux發行版傢族和構成現代Linux係統的組件。最後,以鑑識分析呼應第1章內容,共同構成本書的基礎。 
 
第3章|儲存裝置和檔案係統裡的證物 
從磁碟分割區、捲冊管理和RAID係統下手,開始進行磁碟分析,討論三種最常見的Linux檔案係統(ext4、xfs和btrfs)證物,並從鑑識視角探討Linux的交換(swap)體係,包括針對休眠分割區的分析,還會介紹不同形式的檔案係統加密機製。 
 
第4章|目錄結構和檔案鑑識分析 
介紹典型Linux係統所安裝的檔案和目錄階層結構,如何透過雜湊資料來篩選或找齣特定檔案,並說明如何分析Linux裡找到的不同檔案類型,包括POSIX類型、應用程式類型和Linux可執行檔,分析項目包含詮釋資料(metadata)和檔案內容,最後會分析當機資料和轉存的記憶體內容。 
 
第5章|日誌裡的證物 
本章緻力於解析日誌檔,探討從何處尋找被記錄的跡證,內容涵蓋Linux裡的各式日誌紀錄,包括傳統的syslog、systemd日誌及由背景服務程序(daemon;簡稱服務程序)或應用程式所產生的日誌,也一併介紹Linux的稽核係統和核心環形(kernel ring)緩衝區。 
 
第6章|重建開機和初始化過程 
一般的係統生命週期是從啟動、運行到關機。本章將從<I>開機引導程序(bootloader)的分析切入,接著探討核心初始化及建立記憶體虛擬磁碟(RAM disk)過程所產生的證物,詳細剖析systemd(init)的啟動過程與係統的其他操作麵嚮,並分析systemd和D-Bus如何啟用隨選服務(on-demand service),最後介紹實體環境和電源管理、睡眠、休眠和關機等機製,並尋找人類接觸實體係統的證據。 
 
第7章|檢驗安裝的軟體套件 
本章是唯一依不同Linux發行版作分節討論,內容包含套件安裝程序、分析已安裝的軟體套件、軟體套件的格式和軟體套件的組成,還會介紹如何判斷Linux發行版、發布版號和修補層級。 
 
第8章|網路組態裡的證物 
Linux的網路子係統包括硬體介麵、DNS解析和網路管理員。在無線網路部分,可能存在Wi-Fi、WWAN和藍牙等證物的活動歷史資訊。本章也會介紹網路安全,包括越來越受歡迎的新WireGuard VPN、逐漸取代iptables的nftables防火牆,以及識別網路代理(proxy)設定。 
 
第9章|時間和地域的鑑識分析 
針對Linux係統的國際性和區域性麵嚮的分析,包含重建鑑識時序所需的Linux時間格式、時區和其他時間戳記資訊,也會分析係統語係和鍵盤配置,還會介紹Linux的地理定位服務,以便重現係統的實體位置,特別是像筆記型電腦這種具有漫遊特性的設備。 
 
第10章|重建使用者桌麵和登入活動 
使用者登入命令環境(shell)和Linux桌麵的過程是本章重點,將介紹X11和Wayland等Linux視窗係統,以及GNOME、KDE等桌麵環境,也會探討人類使用者的活動軌跡和桌麵環境裡常見的證物(檢驗過Windows或Mac機器的人就能理解),這些證物有縮圖、垃圾桶(資源迴收筒)、書籤、最近存取的檔案、密碼管理員(password wallet)、桌麵搜尋等,最後以探討使用者的網路活動(如遠端登入、遠端桌麵、網路共享磁碟和雲端帳戶)做結尾。 
 
第11章|周邊裝置的使用跡證 
本章將追蹤連接USB、Thunderbolt和PCI等周邊裝置所留下的跡證,說明如何判定從日誌裡找到的證據,以確認是哪一種周邊裝置在什麼時候連接到係統上,也會介紹Linux列印係統和SANE掃描功能的鑑識分析,以便找齣作業過程所留下的歷史證物,還會介紹視訊會議係統所用的Video4Linux係統,最後以檢驗外接式儲存裝置做結尾。 
 
後記 
在此為Linux數位鑑識人員提供一些最終建議,根據筆者個人的數位鑑識經歷,為讀者們留下一些提示、建議和精神激勵。 
 
附錄|鑑識人員應注意的檔案及目錄清單 
這裡提供本書介紹過的檔案和目錄清單,作為鑑識人員快速查找特定檔案或目錄時參考,並以數位鑑識的觀點簡單說明這些資源的用途。 

圖書序言

  • ISBN:9786263242876
  • 規格:平裝 / 424頁 / 17 x 23 x 1.97 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

 
  市麵上已有好幾本關於Windows,甚至Mac的鑑識分析書籍,但針對Linux係統的鑑識分析書籍卻很少見,專門剖析裝有Linux係統的靜態硬碟(簡稱死碟〔dead disk〕)之書籍更是稀少。筆者看到社群裡的數位鑑識人員不斷埋怨「有愈來愈多的Linux磁碟映像送到實驗室來,可是不曉得如何下手!」這些抱怨的聲音來自私營部門(公司)和公傢機構(執法單位)的鑑識實驗室,本書目標是希望為此日益增長的證據領域提供活用的資源,協助鑑識人員勘查及萃取Linux係統上的數位證據,以便重現過往的活動軌跡,描繪齣符閤事件邏輯的結論,並針對分析結果撰寫完整的鑑識報告。 
 
  撰寫本書的另一個原因是基於個人興趣,以及想要更深入瞭解現代Linux係統的內部結構,十幾年來,Linux發行版的重大進展已改變Linux鑑識分析的處理方式,筆者在瑞士伯爾尼應用科技大學教授數位鑑識和Linux課程,撰寫本書正可驅動我去理解這些主題。 
 
  人們對目標係統執行鑑識分析的動機或有不同,有關電腦係統的鑑識分析大緻可分為受害方和加害方兩大類。 
 
  就受害方的角度,分析作業常涉及網路攻擊、係統入侵和網路詐騙等事件,鑑識對象是受害方所擁有,通常他們會願意提供給鑑識人員分析,這類鑑識對象有: 
 
  • 因漏洞或不當組態而遭受技術入侵或危害的伺服器。 
  • 因身分憑據被盜而遭到未經授權存取的伺服器。 
  • 遭到惡意軟體入侵的個人桌麵係統。常因使用者點擊惡意鏈結或下載及執行惡意程式和腳本所緻。 
  • 社交工程的受害者,因受誘騙而執行非自願的動作。 
  • 受到脅迫或勒索的使用者,不得不執行非自願的行為。 
  • 針對受害組織的大型調查行動中,電腦係統也是鑑識分析的標的之一。 
  上述場景所找到的數位軌跡都有助於重建過往事件或作為證據。 
 
  從加害方的角度,就是分析執法當局所扣押或企業事件應變團隊所沒收的電腦係統,這些係統可能是嫌疑人或犯罪者所擁有、管理或操作。底下列齣一些常見的例子: 
 
  • 被設置成託管釣魚網站或散播惡意軟體的伺服器。 
  • 用於管理殭屍網路的命令和控製(C&C)伺服器。 
  • 濫用存取權而進行惡意活動或違反組織政策的使用者。 
  • 執行非法活動的個人桌麵係統,例如保有或散發非法素材、從事入侵活動或參與非法地下網站活動(如賭博、兒童色情等)。 
  • 因大型犯罪調查(如組織犯罪、毒品買賣、恐怖行動等)而須鑑識分析的電腦係統。 
  • 配閤大型民事調查(如訴訟或電子搜索)而須鑑識分析的電腦係統。 
  上述場景所找到的數位軌跡都有助於重建過往事件或作為證據。 
 
  當Linux電腦被執法人員依法扣押、經擁有該電腦的組織沒收,或由受害者自願提供,它們將被製作成映像係統再交由數位鑑識人員分析。Linux已是伺服器、物聯網(IoT)和嵌入式裝置上的常見平颱,使用Linux的個人桌麵係統亦不斷成長中,隨著Linux佔有率的增高,受害方和加害方的鑑識分析需求愈加殷切。 
 
  某些情況下,特別是人們受誣告或無端受到懷疑時,鑑識分析是證明其清白的重要手段。 

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