CN104408377A - 一种取证数据隐蔽存储的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种取证数据隐蔽存储的方法和装置。其中方法包括以下步骤：通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据；对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。本发明首先通过加密和分片操作将取证数据处理为多个子取证数据，且对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区，由于各子取证数据是随机存储的，且子取证数据是存储于空闲扇区的，无法通过文件浏览器查看、修改或删除取证数据，确保了取证数据的隐蔽性，从而提高了取证数据的安全性。

Description

一种取证数据隐蔽存储的方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种取证数据隐蔽存储的方法及装置。
背景技术
在防范侵害计算机及网络系统中的电子数据的行为时，将与之相关的电子数据确定为取证数据，以将不法分子绳之以法。取证数据已成为司法和计算机科学领域中十分重要的内容，取证数据的隐蔽存储是确保取证数据安全性的关键。
传统取证数据存储方法中，在磁盘常规扇区中，取证数据以文件形式存在，可以用文件浏览器对取证数据执行查看、修改、删除等操作，这就导致取证数据容易被常规手段发现和删除。
为了解决这一问题，目前比较常用的是文件隐藏技术，如设置文件的属性，或者通过驱动钩子技术都可以实现文件隐藏，但是，这两种文件隐藏技术的隐蔽性不强，容易被专业软件侦测发现。而且驱动钩子技术多会被一些杀毒软件拦截，使隐藏功能失效。因此，目前尚且缺乏有效的取证数据的隐蔽存储方法。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提出一种取证数据隐蔽存储的方法及装置，以确保取证数据的安全性。为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种取证数据隐蔽存储的方法，包括：
通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据；
对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。
另一方面，本发明实施例提供了一种取证数据隐蔽存储的装置，包括：
数据处理单元，用于通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据；
随机存储单元，用于对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。
本发明实施例中提供的取证数据隐蔽存储的方法及装置确保了取证数据的安全性。本发明实施例中，首先通过加密和分片操作将取证数据处理为多个子取证数据，所有子取证数据都是用RSA公钥加密，如果没有私钥，无法进行还原；且对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区，由于各子取证数据是随机存储的，且子取证数据是存储于空闲扇区的，无法通过文件浏览器查看、修改或删除取证数据，确保了取证数据的隐蔽性，从而提高了取证数据的安全性。
附图说明
为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的取证数据隐蔽存储的方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的取证数据隐蔽存储的方法的优选流程图；
图3是本发明实施例二提供的子取证数据格式化封装表格的示意图；
图4是本发明实施例二中提供的定位空闲扇区的实现流程图；
图5是本发明实施例二提供的磁盘的主引导记录中的部分分区表示意图；
图6是本发明实施例二中提供的数据加密封闭存储的实现流程图；
图7是本发明实施例二中提供的取证数据隐蔽存储的实现流程图；
图8是本发明实施例三提供的取证数据隐蔽存储的装置的结构示意图；
图9是本发明实施例三提供的取证数据隐蔽存储的装置的优选结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。
实施例一：
图1给出了本实施例一提供的取证数据隐蔽存储的方法的流程图。如图1所示，取证数据隐蔽存储的方法包括以下步骤：
步骤S10，通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据。
该步骤中，可以对取证数据先加密后分片，也可以对取证数据先分片后加密，优选地，本实施例先对取证数据分片再对分片后的取证数据加密，以减轻后期重组时路由器的负担，减少路由器资源消耗。
在对取证数据进行加密时，可以采用对称加密技术，也可以采用非对称加密技术，优选地，本实施例采用非对称加密的RSA公钥加密技术，其密钥是成对出现的，用公钥加密的数据必需用私钥才能解密，进一步提高了取证数据的安全性。
另外，分片加密后的各子取证数据的长度可以相等，也可以不相等，其长度小于预设字节，本实施例中对各子取证数据的长度设于小于每扇区字节数，一般小于512字节，同时根据内存对齐属性，各子取证数据的长度设为64的整数倍，所以，本实施例设置各子取证数据的长度为256字节。本发明实施例中对取证数据分片时需要的分片个数由“分片个数＝INT((取证数据长度-1)/256)+1”确定，其中“INT”表示不大于其后数字的最大整数。
步骤S11，对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。
该步骤中，根据空闲扇区的首地址，通过调用系统随机函数，随机取出一空闲扇区，再将任一子取证数据存储到该空闲扇区中，重复调用系统随机函数直至所有的子取证数据都存储到空闲扇区；上述空闲扇区为一预设分区空间，一般位于文件系统分区结尾部分空间，具体大小可根据取证数据的长度确定。
一般来说，不是所有的预设空闲扇区都未被使用，对于任一空闲扇区的使用情况可以用读写标志来标记，例如“0”表示可读，说明该空闲扇区有数据，不能写入，“1”表示可写，说明该空闲扇区没有数据，可以写入。在任一子取证数据存储到空闲扇区后，该空闲扇区的读写标志自动保存为“0”，其他子取证数据无法存储到该空闲扇区中；同时，为了识别存储数据是否为取证数据，空闲扇区设置有识别标志，识别标志的内容可根据情况自行定义；另外，空闲扇区还可以存储最大分片ID、任一子取证数据的当前分片ID、该子取证数据的数据类型、该子取证数据的数据大小、该子取证数据所在的当前扇区首地址以及上一个子取证数据的扇区偏移。
其中，定义第一个分片ID为0，根据当前分片ID和最大分片ID，可以确定取证数据的分片个数和当前子取证数据在取证数据中的位置，以便后期重组；上述子取证数据的数据类型为同一数据类型；通过当前扇区首地址以及上一个子取证数据的扇区偏移来寻址上一个子取证数据。
本发明实施例一中提供的取证数据隐蔽存储的方法，通过分片和加密操作将取证数据处理为多个子取证数据，所有子取证数据都是用RSA公钥加密，如果没有私钥，无法进行还原；且对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区，由于各子取证数据是随机存储的，且子取证数据是存储于空闲扇区的，无法通过文件浏览器查看、修改或删除取证数据，确保了取证数据的隐蔽性，从而提高了取证数据的安全性。
实施例二：
图2给出了本发明实施例二提供的取证数据隐蔽存储的方法优选流程图。如图2所示，取证数据隐蔽存储的方法包括以下步骤：
步骤S20，通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据。其中，通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据，可以包括：
A、对所述取证数据分片，其中分片后的取证数据的长度小于预设字节。
其中，各子取证数据的长度可以相等，也可以不相等，其长度小于预设字节。本实施例中对各子取证数据的长度设于小于每扇区字节数，一般小于512字节，同时根据内存对齐属性，各子取证数据的长度设为64的整数倍，所以，本实施例设置各子取证数据的长度为256字节。其中对取证数据分片时需要的分片个数由“分片个数＝INT((取证数据长度-1)/256)+1”确定。
B、对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
其中，对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据，可以包括：采用RSA公钥加密算法对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
本实施例先对取证数据分片再对分片后的取证数据加密，以减轻后期重组时路由器的负担，减少路由器资源消耗；在对取证数据进行加密时，可以采用对称加密技术，也可以采用非对称加密技术，优选地，本实施例采用非对称加密的RSA公钥加密技术，其密钥是成对出现的，用公钥加密的数据必需用私钥才能解密，进一步提高了取证数据的安全性。
需要说明的是，可以对取证数据先加密后分片，也可以对取证数据先分片后加密。
步骤S21，依据磁盘的主引导记录，定位磁盘的扇区末尾。具体地，首先打开磁盘的主引导记录(Main Boot Record，MBR)，解析文件系统分区，其中，文件系统包括FAT(File Allocation Table，文件配置表)和NTFS(NewTechnology File System，新技术文件系统)，本实施例以NTFS为例进行说明；磁盘的主引导记录位于磁盘中的第一个扇区，在磁盘的主引导记录里记录了重要的分区信息，即分区表。图3是本发明实施例二提供的磁盘的主引导记录中的部分分区表示意图，如图3所示，分区表从偏移0x1BE到0x1FD，占64字节，根据分区信息，定位到磁盘的扇区末尾，其中，定位到扇区末尾的方法为偏移0x1C6处的4字节加上偏移0x1CA处的4字节。
步骤S22，将距扇区末尾的预设存储空间的扇区，确定为磁盘的空闲扇区。
该步骤中，空闲扇区为一预设分区空间，一般位于文件系统分区结尾部分空间，具体大小可根据取证数据的长度确定。
本实施例中，预设空闲扇区大小为100M，定位到扇区末尾前100M位置npos的公式为：npos＝(偏移0x1C6处的4字节+偏移0x1CA处的4字节)*每扇区字节数-每扇区字节数*200，其中，每扇区字节数通常为512字节。
步骤S23，对空闲扇区依次编号。
具体地，对上述100M空闲扇区按地址顺序依次编号，并将编号用数组保存，以随机取出编号，便于子取证数据的存储。
图4是本发明实施例二中提供的定位空闲扇区的实现流程图，如图4所示，本实施例中通过步骤S21-步骤S23中提供的打开磁盘MBR、解析分区表、定位分区位置和分区编号实现了空闲扇区的定位。
步骤S24，对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。
其中，对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区，可以包括：对于任一子取证数据，随机为该子取证数据分配空闲扇区，获得该空闲扇区的编号，并将该子取证数据的属性信息、该空闲扇区的编号、该子取证数据的上一个子取证数据对应的上一个空闲扇区的编号以及该子取证数据存储于该空闲扇区。
如，首先用系统随机函数取出上述数组中的扇区编号，再将任一子取证数据存储到该空闲扇区中，重复调用系统随机函数直至所有的子取证数据都存储到空闲扇区。一般来说，不是所有的预设空闲扇区都未被使用，对于任一空闲扇区的使用情况可以用读写标志来标记，例如“0”表示可读，说明该空闲扇区有数据，不能写入，“1”表示可写，说明该空闲扇区没有数据，可以写入。在任一子取证数据存储到空闲扇区后，该空闲扇区的读写标志自动保存为“0”，其他子取证数据无法存储到该空闲扇区中；同时，为了识别存储数据是否为取证数据，空闲扇区设置有识别标志，识别标志的内容可根据情况自行定义；另外，空闲扇区还可以存储最大分片ID、任一子取证数据的当前分片ID、该子取证数据的数据类型、该子取证数据的数据大小、该子取证数据所在的当前扇区编号以及上一个子取证数据的上一个扇区编号，上述过程为对该子取证数据格式化封装，其格式化封装表格如图5所示，其中，定义第一个分片ID为0，根据当前分片ID和最大分片ID，可以确定取证数据的分片个数和当前子取证数据在取证数据中的位置，以便后期重组；上述子取证数据的数据类型为同一数据类型；通过当前扇区编号以及上一个子取证数据对应的上一个空闲扇区的编号来确定上一个子取证数据的位置。
需要说明的是，在将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区时，还可以存储该子取证数据的下一个子取证数据对应的下一个空闲扇区的编号。
综上，结合图6-图7所示，本实施例通过对取证数据执行RSA加密、分片、格式化封装和随机化存储实现取证数据的隐蔽存储，其中，在随机化存储之前还需定位磁盘的空闲扇区，并对各空闲扇区编号，将分片后的取证数据随机存储于各个空闲扇区。
本发明实施例二中提供的取证数据隐蔽存储的方法，通过分片和加密操作将取证数据处理为多个子取证数据，所有子取证数据都是用RSA公钥加密，如果没有私钥，无法进行还原；且对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区，由于各子取证数据是随机存储的，且子取证数据是存储于空闲扇区的，无法通过文件浏览器查看、修改或删除取证数据，确保了取证数据的隐蔽性，从而提高了取证数据的安全性。
本发明实施例三为装置实施例，本发明方法实施例和装置实施例属于同一构思，在装置实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述方法实施例。
实施例三：
图8给出了本发明实施例三提供的取证数据隐蔽存储的装置的结构示意图。如图8所示，取证数据隐蔽存储的装置可以包括：数据处理单元30，用于通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据；随机存储单元31，用于对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。
参考图9，该装置还可以包括：末尾定位单元42，用于依据磁盘的主引导记录，定位磁盘的扇区末尾；扇区确定单元43，用于将距扇区末尾的预设存储空间的扇区，确定为磁盘的空闲扇区；扇区编号单元44，用于对空闲扇区依次编号。
其中，数据处理单元30可以包括：数据分片子单元40，用于对取证数据分片，其中分片后的取证数据的长度小于预设字节；数据加密子单元41，用于对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
其中，数据加密子单元41具体可以用于：采用RSA公钥加密算法对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
其中，随机存储单元45具体可以用于：对于任一子取证数据，随机为该子取证数据分配空闲扇区，获得该空闲扇区的编号，并将该子取证数据的属性信息、该空闲扇区的编号、该子取证数据的上一个子取证数据对应的上一个空闲扇区的编号以及该子取证数据存储于该空闲扇区。
本发明实施例三中提供的取证数据隐蔽存储的装置，通过数据分片子单元的分片操作和数据加密子单元的加密操作将取证数据处理为多个子取证数据，所有子取证数据都是用RSA公钥加密，如果没有私钥，无法进行还原；且对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区，由于各子取证数据是随机存储的，且子取证数据是存储于空闲扇区的，无法通过文件浏览器查看、修改或删除取证数据，确保了取证数据的隐蔽性，从而提高了取证数据的安全性。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种取证数据隐蔽存储的方法，其特征在于，包括：
通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据；
对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区之前，还包括：
依据磁盘的主引导记录，定位所述磁盘的扇区末尾；
将距所述扇区末尾的预设存储空间的扇区，确定为磁盘的空闲扇区；
对所述空闲扇区依次编号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据，包括：
对所述取证数据分片，其中分片后的取证数据的长度小于预设字节；
对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据，包括：
采用RSA公钥加密算法对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区，包括：
对于任一子取证数据，随机为该子取证数据分配空闲扇区，获得该空闲扇区的编号，并将该子取证数据的属性信息、该空闲扇区的编号、该子取证数据的上一个子取证数据对应的上一个空闲扇区的编号以及该子取证数据存储于该空闲扇区。
6.一种取证数据隐蔽存储的装置，其特征在于，包括：
数据处理单元，用于通过加密和分片将取证数据处理为多个子取证数据；
随机存储单元，用于对于任一子取证数据，将该子取证数据随机存储于磁盘的空闲扇区。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
末尾定位单元，用于依据磁盘的主引导记录，定位所述磁盘的扇区末尾；
扇区确定单元，用于将距所述扇区末尾的预设存储空间的扇区，确定为磁盘的空闲扇区；
扇区编号单元，用于对所述空闲扇区依次编号。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，数据处理单元包括：
数据分片子单元，用于对所述取证数据分片，其中分片后的取证数据的长度小于预设字节；
数据加密子单元，用于对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
数据加密子单元具体用于：采用RSA公钥加密算法对分片后的取证数据进行加密，得到子取证数据。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
随机存储单元具体用于：对于任一子取证数据，随机为该子取证数据分配空闲扇区，获得该空闲扇区的编号，并将该子取证数据的属性信息、该空闲扇区的编号、该子取证数据的上一个子取证数据对应的上一个空闲扇区的编号以及该子取证数据存储于该空闲扇区。
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