Windows 取证之注册表

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一、概述
注册表（英语：Registry）是Microsoft Windows操作系统和其应用程序中的一个重要的层次型数据库，用于存储系统和应用程序的配置信息。
早在Windows 3.0推出OLE技术的时候，注册表就已经出现。但是，从Windows 95开始，注册表才真正成为Windows用户经常接触的内容，并在其后的操作系统中继续沿用至今。随后推出的Windows NT是第一个从系统级别广泛使用注册表的操作系统。（via 维基百科）
二、注册表的组成结构
注册表由键（key，或称“项”）、子键（subkey，子项）和值项（value）构成的hive文件组成，关于Windows注册表hive格式的详情说明可以参考这篇文章：regf/Windows registry file format specification.md at master · msuhanov/regf · GitHub
注册表的结构是一个树状结构，一个键（key，或称“项”）就是一个节点，子键（subkey)就是这个节点的子节点，子健也是键。键的一条属性被称为一个value（值项），value由名称、类型、数据类型和数据组成。一个键可以有多个值，每个值的名称不同，如果值名称是空，则该值为该键的默认值。
可以打开注册表编辑器查看其结构组成：

注册表的主键，也就是主分支有五个，分别是：

  

• HKEY_CLASSES_ROOT：包含启动应用程序所需的全部信息，包括扩展名，应用程序与文档之间的关系，驱动程序名，DDE和OLE信息，类ID编号和应用程序与文档的图标等。
    
  
• HKEY_CURRENT_USER：包含当前用户的配置信息，比如环境变量，桌面设置等
    
  
• HKEY_LOCAL_MACHINE：包括安装在计算机上的硬件和软件的信息
    
  
• HKEY_USERS:包含计算机的所有用户配置信息
    
  
• HKEY_CURRENT_CONFIG：当前硬件的配置信息。
  
  

注册表数据类型主要有以下几种：

  

• REG_SZ：字符串类型，文本字符串
    
  
• REG_BINARY：二进制类型，不定长度的二进制值，以16进制形式显示
    
  
• REG_DWORD：双字，32 位的二进制值，显示为 8 位的十六进制值
    
  
• REG_MULTI_SZ：多字符串，有多个文本值的字符串，字符串间用 nul 分隔、结尾两个 nul
    
  
• REG_EXPAND_SZ:可扩展字符串，包含环境变量的字符串
  
  

注册表中时间格式有以下几种：
FILETIME：64位值，代表间隔多少个单位为100纳秒的时间（从UTC1601年1月1日开始）
Unix Time：32位值，代表间隔多少秒（从UTC1970年1月1日开始）。
DOS Date/Time：两个16位值，详细记录了当地时间和年月日。
三、注册表的存储
注册表在Windows NT操作系统中被分为多个文件存储，这些文件被称为Registry Hives，每一个文件被称为一个配置单元。

主要配置单元有：

  

• SYSTEM：对应的注册表分支为HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM，对应的存储文件是\Windows\System32\config\SYSTEM，其作用是存储计算机硬件和系统的信息。
    
  
• NTUSER.DAT：对应的注册表分支是HKEY_CURRENT_USER，存储在用户目录下，与其他注册表文件是分开的，主要用于存储用户的配置信息。
    
  
• SAM：分支是HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM，存储在C:\Windows\System32\config\SAM文件中，保存了用户的密码信息。
    
  
• SECURITY：对应的分支HKEY_LOCAL_MACHINE\SECURITY，存储在C:\Windows\System32\config\SECURITY文件中，保存了安全性设置信息。
    
  
• SOFTWARE：分支是HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE，文件存储在C:\Windows\System32\config\SOFTWARE中，保存安装软件的信息。
  
  

修改注册表的主要方式有：1、使用提供Windows提供的注册表编辑器：%systemroot%\regedit.exe；2、使用reg命令，可以对注册表进行增删改查、导入导出注册表文件（reg文件）、导入导出或加载配置单元（RegHive）等操作；3、使用reg文件，用户可以通过注册表编辑器导出注册表某些项为一个reg文件，反之可以导入一个reg文件将项目还原或者修改。
此外，为了防止注册表出错和损坏，Registry hives还包括注册的事务日志文件和注册表的备份文件。事务日志文件名与注册表文件一致，且在同一个路径中，只是后缀不同。事务日志文件以.LOG为后缀，多个日志后缀会显示LOG1、LOG2这样。（如果要查看这些日志文件，需要打开文件夹选项，取消勾选“隐藏受保护的操作系统文件”）

备份文件则在\Windows\System32\config\RegBack\路径中。
在发生修改将数据写入到主文件之前，Hive写入器会先将这些数据存储在事务日志文件中，如果写入事务日志时发生错误（比如系统崩溃），则主文件不会受影响。如果写入主文件时发生错误，可以通过事务日志包含的数据恢复主文件。
四、获取和分析Hive
要获取Hive，可以通过reg save命令创建Registry Hives的副本。(在管理员权限的命令提示符中执行)
C:\WINDOWS\system32>reg save hklm\sam c:\sam 操作成功完成。 ​ C:\WINDOWS\system32>
分析Hive可以使用开源软件RegRipper，RegRipper是一个用perl编写的开源工具，可以从注册表中提取和解析各种信息（Key、value、data）以供取证人员进行分析。
RegRipper项目地址：https://github.com/keydet89/RegRipper3.0
打开RegRipper软件，选择Hive文件，设置好报告存储路径，选择好Profile，然后点Rip It

它会创建两个文件，一个是日志文件，一个是报告文件

打开SAM hive的分析报告文件，可以看到用户和用户组的详细信息

五、取证实战
来源：Cynet应急响应挑战赛
题目描述：Podrick 说在2020 年 2 月 3 日午餐时间（下午 12:00 左右），有一个恶意的 USB 设备插入了他的电脑。他还提到他看到他的一位同事——Theon G，手里拿着 USB设备离开了他的办公室。但Theon 声称他进入办公室是为了拜访 Aria（与Podrick在同一办公室）。见Aria不在，他便离开了办公室。Podrick没有锁屏的习惯，他怀疑Theon趁他不在的时候窃取了他的数据。
提示：1、检查Podrick的电脑；2、确定2020年2月3日，是否有USB设备连接到Podrick的PC？；3、提交可疑 USB 设备的Serial/UID
题目提供的文件是几个Hive文件

这些文件代表什么，在前面的小节中都已经介绍过了，除了Amcache.hve，这是Win8及更高版本的系统才有的。它存储与执行程序相关的信息，当用户执行某些操作（例如运行基于主机的应用程序、安装新应用程序或从外部设备运行便携式应用程序）时，它会记录程序相关的信息：如程序的创建时间、修改时间、名称、描述、程序厂商和版本、程序的执行路径、SHA-1哈希值等。即使程序从系统中删除，这些信息依然存在。
回到题目，我们要调查USB使用痕迹，根据前面的知识，我们需要分析SYSTEM这个Hive文件。
打开RegRipper工具，加载提供的SYSTEM文件，导出分析报告。

打开报告文件，通过搜索USBSTOR(这个key(SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\USBSTOR)存储了任何曾经连接过系统的USB设备的产品信息和设备ID)，可以找到有关USB设备的注册表信息。

通过查找和筛选比对，最终我们找到2020-12:12:32有一个USB设备插入了电脑，Serial/UID是: 4C530000281008116284

参考资料：
Registry Hives - Win32 apps | Microsoft Docs https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/sysinfo/registry-hives
注册表 - 维基百科，自由的百科全书 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%A8%E5%86%8C%E8%A1%A8
regf/Windows registry file format specification.md at master · msuhanov/regf · GitHub https://github.com/msuhanov/regf/blob/master/Windows%20registry%20file%20format%20specification.md
本文涉及相关实验：FastIRCollector：Windows取证利器 （FastIR Collector是一个Windows下的取证/信息收集工具，收集的东西揽括了所有你能想到的东西，不限于内存，注册表，文件信息等。本实验将介绍FastIR Collector在windows 7下的使用。）