[論文レビュー] Cloud Forensics: A Meta-Study of Challenges, Approaches, and Open Problems

Shams Zawoad, Ragib Hasan|arXiv (Cornell University)|Feb 26, 2013

Digital and Cyber Forensics参考文献 26被引用数 106

ひとこと要約

本メタスタディは、物理的アクセスの欠如、マルチテナント環境、クラウドプロバイダーへの信頼性といったクラウドフォレンジックスの課題を体系的に分析し、IaaS、PaaS、SaaSモデルにおける既存の解決策を評価している。依存性の高いクラウドプロバイダー、証拠の継続的保管（チェーン・オブ・コネクション）の維持、国境を越える管轄権、ツールの適合性といった重要な未解決問題を特定し、信頼できるクラウドフォレンジックスを実現するため、プロバイダー主導のAPI強化と政策連携を提言している。

ABSTRACT

In recent years, cloud computing has become popular as a cost-effective and efficient computing paradigm. Unfortunately, today's cloud computing architectures are not designed for security and forensics. To date, very little research has been done to develop the theory and practice of cloud forensics. Many factors complicate forensic investigations in a cloud environment. First, the storage system is no longer local. Therefore, even with a subpoena, law enforcement agents cannot confiscate the suspect's computer and get access to the suspect's files. Second, each cloud server contains files from many users. Hence, it is not feasible to seize servers from a data center without violating the privacy of many other users. Third, even if the data belonging to a particular suspect is identified, separating it from other users' data is difficult. Moreover, other than the cloud provider's word, there is usually no evidence that links a given data file to a particular suspect. For such challenges, clouds cannot be used to store healthcare, business, or national security related data, which require audit and regulatory compliance. In this paper, we systematically examine the cloud forensics problem and explore the challenges and issues in cloud forensics. We then discuss existing research projects and finally, we highlight the open problems and future directions in cloud forensics research area. We posit that our systematic approach towards understanding the nature and challenges of cloud forensics will allow us to examine possible secure solution approaches, leading to increased trust on and adoption of cloud computing, especially in business, healthcare, and national security. This in turn will lead to lower cost and long-term benefit to our society as a whole.

研究の動機と目的

• 物理的アクセスの欠如とマルチテナント環境に起因するクラウドフォレンジックスにおける主な技術的・法的課題を特定・体系化すること。
• IaaS、PaaS、SaaSサービスモデルにおけるデジタル証拠の収集および整合性を確保するための、既存の研究的解決策を評価すること。
• クラウドプロバイダーへの信頼性、証拠の継続的保管、国境を越えるデータ問題、フォレンジックツールの適合性といった未解決問題を浮き彫りにすること。
• 標準化されたAPIおよび管理プレーンを通じて、クラウドプロバイダーによるフォレンジック機能の実装を促進するための提言。
• 安全で監査可能なクラウドコンピューティングを実現するための、実行可能な未解決問題と政策的ニーズを提示することで、今後の研究を導くこと。

提案手法

• クラウドフォレンジックス研究に関する体系的文献レビューを実施し、課題、提案された解決策、ツール評価に焦点を当てた。
• クラウドサービスモデル（IaaS、PaaS、SaaS）およびフォレンジック要件に基づいて、提案された解決策を分類・分析した。
• 真陽性、偽陽性、CPU/メモリ使用量といったパフォーマンス指標を用いて、クラウド環境における既存のデジタルフォレンジックスツールを評価した。
• クラウドプロバイダーへの依存を軽減するため、クラウド管理プレーンまたはフォレンジックス・アズ・ア・サービス（FaaS）の導入の必要性を提言した。
• 証拠の整合性と証拠の継続的保管を維持するため、安全なデータプロベンランスおよび暗号技術（例：デジタル署名）を検討した。
• 犯罪現場の再構築、ログ分析、管轄権の明確化におけるギャップを特定し、標準化されたログ記録および可視化フレームワークの導入を要請した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 クラウド環境におけるデジタルフォレンジックスを阻害する主な技術的・法的課題は何ですか？
• RQ2 既存の解決策は、IaaS、PaaS、SaaSモデルにおいて、証拠収集、整合性、証拠の継続的保管をどのように対応していますか？
• RQ3 提案された解決策にもかかわらず、未解決のまま残っているクラウドフォレンジックスの主要な未解決問題は何ですか？
• RQ4 クラウドプロバイダーと政策立案者が連携することで、フォレンジックスにおけるクラウドプロバイダー依存をどのように軽減し、コンプライアンスを確保できるでしょうか？
• RQ5 安全なログ記録、プロベンランス追跡、フォレンジックスツールの適合性は、信頼できるクラウドフォレンジックスを実現するために果たす役割は何ですか？

主な発見

• クラウドフォレンジックスはまだ始まったばかりであり、大多数の提案された解決策は実世界のシナリオで検証されておらず、クラウドサービスプロバイダーによっても採用されていない。
• クラウド環境における物理的アクセスの欠如とマルチテナント構造が、証拠収集を著しく複雑化させ、調査中のプライバシーリスクを高めている。
• 現在のデジタルフォレンジックスツールは、クラウドワークロードとほとんど互換性がなく、クラウドネイティブ環境向けに新たに開発または改変されたツールの導入が不可欠である。
• 安全なデータプロベンランスの提案はなされているものの、クラウドフォレンジックスにおける証拠の継続的保管を標準化する方法は存在しない。
• 国境を越えるデータ管轄権は依然として深刻な未解決問題であり、明確なグローバルフレームワークや実装ガイドラインが存在しない。
• 重要な未解決問題として、大規模データ収集における帯域幅制限、アプリケーションレベルでのフォレンジックログ記録、クラウドフォレンジックスにおけるグローバルな法的統一の必要性が挙げられる。