모바일 포렌식이란?
모바일 포렌식(Mobile Forensics)은 스마트폰, 태블릿과 같은 모바일 장치에서 데이터를 추출하고 분석하는 과정입니다. 하지만, 최신 스마트폰에는 Full Disk Encryption(FDE), File Based Encryption(FBE) 등의 강력한 보안 기능이 적용되어 있어 데이터 복구가 점점 더 어려워지고 있습니다.
특히, 스마트폰에서 데이터를 저장하는 플래시 메모리는 기존 하드디스크(HDD)와 다르게 데이터를 저장하고 삭제하는 방식이 다릅니다. 이로 인해 일반적인 데이터 복구 방법을 적용하기 어렵습니다. 그렇다면, 플래시 메모리에서 데이터를 복구하기 위한 모바일 포렌식 아티팩트 분석 기법에는 어떤 것이 있을까요?
플래시 메모리의 특징과 데이터 복구의 어려움
스마트폰에서 널리 사용되는 플래시 메모리는 전원이 꺼져도 데이터가 유지되는 저장 매체입니다. 작은 크기와 빠른 속도로 인해 모바일 장치에서 필수적인 저장 장치로 자리 잡았습니다. 그러나 플래시 메모리는 다음과 같은 특성 때문에 데이터 복구가 어렵습니다.
- 덮어쓰기 방식이 다름
- 기존 HDD는 데이터를 덮어쓰는 방식으로 저장되지만, 플래시 메모리는 덮어쓰기가 불가능합니다.
- 데이터를 기록하기 전에 특정 크기의 블록을 먼저 삭제해야 하며, 이 과정에서 기존 데이터가 사라질 수 있습니다.
- Garbage Collection과 Wear-Leveling
- 플래시 메모리는 동일한 영역에 반복적으로 데이터를 저장하면 수명이 짧아집니다.
- 이를 방지하기 위해 Garbage Collection과 Wear-Leveling 기법을 사용하여 데이터를 자동으로 이동시킵니다.
- 이로 인해 데이터가 조각나고 위치가 변하여 복구가 더욱 어려워집니다.
- 데이터 위치의 변화
- 스마트폰에서는 저장 공간을 최적화하기 위해 데이터를 다른 위치로 자주 이동합니다.
- 복구하려는 데이터가 원래 위치에 남아있지 않을 가능성이 높습니다.
모바일 포렌식에서 데이터 복구 방법
위와 같은 어려움에도 불구하고, 모바일 포렌식에서는 다음과 같은 기법을 활용하여 데이터를 복구할 수 있습니다.
1. 데이터 카빙(Data Carving) 기법
데이터 카빙은 파일 시스템의 정보를 활용하지 않고, 파일의 Header(헤더), Footer(푸터), 파일 크기 등의 특징을 분석하여 데이터를 추출하는 기법입니다.
- 기존 연구에서는 연속된 데이터 조각을 분석하여 파일을 복구하는 방식이 일반적이었습니다.
- 최근에는 **조각난 파일(Fragments)**을 복원하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
- 예를 들어, JPEG 파일의 경우, 파일 포맷이 아닌 그림의 경계선을 분석하여 유효한 조각을 찾는 방법이 연구되었습니다.
2. 음성 데이터 복원 기법
스마트폰에서 음성 데이터를 복구하기 위해서는 파일 형식과 코덱의 특성을 고려해야 합니다.
- 기존 데이터 카빙 방식이 플래시 메모리에서는 적용이 어렵기 때문에, 음성 파일의 패턴 및 코덱을 기반으로 데이터 복원을 시도해야 합니다.
3. 파일 시스템 분석
스마트폰의 저장 방식과 운영체제(OS)의 파일 시스템을 분석하여 데이터가 저장된 위치를 추적하는 방법입니다.
- 안드로이드의 경우 ext4, F2FS 등의 파일 시스템을 사용하며,
- iOS는 **APFS(Apple File System)**를 사용합니다.
파일 시스템의 특성을 파악하면, 삭제된 데이터가 남아있는 위치를 찾을 수 있습니다.
4. 플래시 메모리 컨트롤러 분석
- 플래시 메모리의 Garbage Collection과 Wear-Leveling 알고리즘을 분석하여 데이터 이동 패턴을 추적할 수 있습니다.
- 스마트폰 제조사별 플래시 메모리 컨트롤러의 동작 방식이 다르므로, 이를 분석하여 데이터를 복원하는 연구가 진행되고 있습니다.
5. 보안 우회 및 암호화 해제
- 최신 스마트폰에는 FDE와 FBE가 적용되어 있어 데이터 복구가 더욱 어려워졌습니다.
- 이를 해결하기 위해, **루팅(rooting) 및 탈옥(jailbreaking)**을 활용하여 보안을 우회하는 방법이 연구되고 있습니다.
- 하지만, 최신 스마트폰에서는 하드웨어 기반 암호화가 적용되어 있어, 보안이 더욱 강화되었습니다.
결론: 모바일 포렌식 기술의 발전 방향
스마트폰 보안 기술이 점점 강화되면서, 데이터 복구가 점점 어려워지고 있습니다. 하지만, 포렌식 기술도 이에 맞춰 발전하고 있으며, 플래시 메모리 특성을 고려한 데이터 카빙 기법, 파일 시스템 분석, 보안 우회 기법 등이 연구되고 있습니다.
앞으로는 AI 기반 데이터 복구 기술, 플래시 메모리 컨트롤러 분석 기법, 하드웨어 레벨의 데이터 복원 기술 등이 더욱 발전할 것으로 예상됩니다. 모바일 포렌식은 끊임없는 도전과 연구가 필요한 분야이며, 향후 데이터 복구 기술이 더욱 정교해질 것으로 기대됩니다.
