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试谈内存基于Windows平台内存数据获取和取证技术

收藏本文 2024-04-11 点赞:6022 浏览:17026 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着信息安全和计算机取证技术的迅猛进展,计算机犯罪的手段和利用的技术也日新月异,犯罪份子利用的技术更加隐蔽、恶意程序更加深入底层、恶意程序驻留的位置也更加多样化,计算机犯罪的定罪也越来越困难。传统的计算机取证技术更多关注的是计算机系统中静态数据,如硬盘、光盘等,而忽略了很多驻留在内存中的潜在证据;而且新型的恶意程序经常隐藏在Bios、Firmware、PCI controller等地方,无法在文件系统中找到;再者,由于硬盘容量的不断增加,导致传统文件系统浅析的难度也越来越大;但是不管恶意程序隐藏在哪里,在当前的计算机系统结构中,内存是所有可执行程序运转的地方,当然就会留下曾经运转过的痕迹和证据,加上内存的容量相对于硬盘等磁介质存储器来说还比较小,浅析的速度相对来说比较快。由此探讨内存取证技术就显得十分重要,可以更有效地打击计算机犯罪行为。本论文的探讨基于Windows NT系列操作系统,探讨了在该系列平台下,计算机中的物理内存镜像的获取和浅析技术,目的是为了建立以镜像获取到取证浅析的内存取证的框架,为了达到这个目的,本论文深入探讨了Windows NT系列操作系统的核心运转机理和虚拟内存管理机制,重点探讨了PAE方式下虚拟地址到物理地址的转译历程、内核对象访问技术以及系统的核心数据结构KPCR、KDBG、 EPROCESS的作用和相互之间的联系等;通过论述和实践验证的方式探讨了地址转译历程、\Device\PhysicalMemory对象的访问、在映像文件中扫描特定证据的策略;提出了通过内核驱动程序获取系统物理内存镜像和内存镜像取证浅析的基本框架;实现了该系统,详细介绍了系统主要模块的设计,最后对系统进行了功能测试和性能测试。关键词:内存取证论文内存映像获取论文内存浅析论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-9

    第一章 引言9-14

    1.1 探讨背景9-10

    1.2 国内外探讨近况10-12

    1.2.1 国外探讨近况10-11

    1.2.2 国内探讨近况11-12

    1.3 论文主要工作和组织结构12-14

    第二章 计算机取证概述14-19

    2.1 计算机取证的概念14

    2.2 计算机取证的分类14-16

    2.3 内存镜像获取工具16-18

    2.3.1 基于硬件的工具16-17

    2.3.2 基于软件的工具17-18

    2.4 本章小结18-19

    第三章 WINDOWS内核运转机制探讨19-40

    3.1 WINDOWS虚拟内存管理机制19-29

    3.1.1 进程虚拟地址空间概述19-20

    3.1.2 分页机制20-24

    3.1.3 虚拟地址到物理地址的转换24-27

    3.1.4 Pagefile的处理27-29

    3.2 WINDOWS物理内存管理机制29-33

    3.2.1 \Device\PhysicalMemory对象30-31

    3.2.2 物理内存利用浅析31-33

    3.3 WINDOWSNT系统的核心数据结构33-39

    3.3.1 KPCR33-34

    3.3.2 KDBG34-36

    3.3.3 OBJECT HEADER36-39

    3.4 本章小结39-40

    第四章 内存取证系统的实现40-67

    4.1 物理内存镜像获取40-42

    4.2 内存取证浅析系统的框架设计42-44

    4.3 开发模型和语言的选择44-45

    4.4 系统主要支持模块的设计45-51

    4.4.1 插件模块45-46

    4.4.2 地址空间模块46-47

    4.4.3 系统profile模块47-48

    4.4.4 对象管理模块48-50

    4.4.5 扫描模块50-51

    4.5 取证浅析模块的实现51-66

    4.5.1 映像文件识别模块51-53

    4.5.2 枚举进程和线程模块53-58

    4.5.3 枚举进程加载的DLL模块58-60

    4.5.4 枚举系统加载的驱动的模块60-61

    4.5.5 网络行为浅析模块61-63

    4.5.6 注册表浅析模块63-66

    4.6 本章小结66-67

    第五章 系统测试67-74

    5.1 测试环境67

    5.2 主要功能测试67-72

    5.2.1 映像文件识别功能测试67-68

    5.2.2 枚举进程功能测试68

    5.2.3 枚举进程加载DLL功能测试68-70

    5.2.4 枚举已加载内核模块功能测试70

    5.2.5 收集网络行为功能测试70-72

    5.3 系统性能测试72-73

    5.4 本章小结73-74

    第六章 总结与未来展望74-75

    致谢75-76

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