内存镜像数字取证实战操作指南

0x00 前言

内存取证是数字取证分析的重要组成部分，能够从系统内存镜像中提取关键证据。本指南将详细介绍使用Volatility框架进行内存取证分析的全过程。

0x01 内存镜像基础

内存镜像的意义

• 内存增加促使整合水平提高
• 内存可靠性影响服务器上所有虚拟机的整体可靠性
• 常见内存镜像文件格式：raw、vmem、dmp、img

0x02 Volatility框架介绍

功能概述

Volatility是一款开源内存取证框架，能够：

• 获取内核数据结构
• 分析系统运行状态
• 从内存镜像(约0.5G大小)中提取数字证据

主要功能

• 列出会话及窗口站atom表
• 打印TCP连接信息
• 显示进程命令行参数
• 提取命令行历史记录
• 提取崩溃转储信息
• 提取内存中映射或缓存的文件
• 查看Windows帐户hash
• 查看进程列表

特点

1. 开源：Python编写，易于集成
2. 跨平台：支持Windows、Mac、Linux
3. 可扩展：通过插件扩展分析能力

0x03 安装与配置

依赖安装

1. Distorm3反编译库：

   pip install distorm3
   

2. PyCrypto加密工具集：

   pip install pycrypto
   

3. Yara恶意软件工具：

   pip install yara
   

4. PIL图片处理库：

   pip install pil
   

5. UJson JSON解析：

   pip install ujson
   

Volatility安装步骤

1. 下载Volatility源码
2. 解压后执行：

   python2 setup.py install
   

3. 验证安装：

   vol.py
   

常见问题解决

1. pip版本问题：

   • 使用pip2安装依赖
   • 清华源加速：

     pip2 install pycryptodome -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
     

2. mimikatz插件问题：

   • 复制mimikatz.py到plugins目录
   • 安装construct模块：

     pip install construct==2.5.5-reupload
     

0x04 实战案例分析

案例1：破解用户密码(湖湘杯2020 passwd)

1. 获取内存基本信息：

   vol.py -f 文件名 imageinfo
   

2. 获取用户哈希：

   vol.py -f 文件名 --profile=Win7SP1x86_23418 hashdump
   

3. 使用cmd5.com等网站破解哈希

案例2：挂载加密转储(BMZCTF Suspicion)

1. 获取系统信息：

   vol.py -f mem.vmem imageinfo
   

2. 查看进程列表：

   vol.py -f mem.vmem --profile=WinXPSP2x86 pslist
   

3. 转储可疑进程：

   vol.py -f mem.vmem --profile=WinXPSP2x86 memdump -p 2012 -D ./
   

4. 使用EFDD工具解密TrueCrypt容器

案例3：关键字查找(NEWSCTF2012 ez-dump)

1. 查看执行过的命令：

   vol.py -f mem.raw --profile=Win7SPx64 cmdscan
   

2. 查找关键字文件：

   vol.py -f mem.raw --profile=Win7SPx64 filescan | grep flag
   

3. 转储文件：

   vol.py -f mem.raw --profile=Win7SPx64 dumpfile -Q 偏移量 -D 目录
   

案例4：可疑进程分析(福来阁殿下)

1. 查看进程列表：

   vol.py -f zy.raw --profile=WinXPSP2x86 pslist
   

2. 转储可疑进程：

   vol.py -f zy.raw --profile=WinXPSP2x86 memdump -p 536 -D ./
   

3. 使用strings查找关键字：

   strings -e l 536.dmp | grep flag
   

4. 浏览器历史记录分析：

   vol.py -f zy.raw --profile=WinXPSP2x86 iehistory
   

案例5：AES加密分析(HDCTF)

1. 查找关键字文件：

   vol.py -f memory.img --profile=Win2003SP1x86 filescan | grep flag
   

2. 转储资源管理器进程：

   vol.py -f memory.img --profile=Win2003SP1x86 memdump -p 1992 -D ./
   

3. 使用forest工具分离文件：

   forest 1992.dump
   

4. 使用获取的Key和IV解密AES密文

案例6：记事本取证(白帽子内存数字取证)

1. 查看记事本内容：

   vol.py -f 镜像文件名 --profile=WinXPSP2x86 notepad
   

2. 查看执行命令：

   vol.py -f 镜像文件名 --profile=WinXPSP2x86 cmdscan
   

3. 暴力破解zip密码：

   zip2john 压缩名 > hash
   john hash
   

0x05 常用命令总结

0x06 参考资源

1. Volatility官方博客：http://volatility.tumblr.com
2. Volatility实验室博客：http://volatility-labs.blogspot.com
3. Volatility基金会官网：https://www.volatilityfoundation.org/
4. Volatility GitHub仓库：https://github.com/volatilityfoundation/volatility
5. Volatility3下载：https://github.com/volatilityfoundation/volatility3/archive/refs/tags/v1.0.0.zip