Absicherung der analytischen Interpretation von Geolokalisierungsdaten in der Mobilfunkforensik

  • Zusammenfassung Lokalisierungsdienste gehören mit zu den wesentlichen Merkmalen moderner mobiler Endgeräte. Neben der Tatsache, dass Standortdaten zur Rekonstruktion eines Bewegungsprofils genutzt werden können, steigt der Anteil der zu untersuchenden Geräten mit entsprechender Ausstattung im Rahmen von polizeilichen Ermittlungen enorm an. Motivation Ziel dieser Arbeit ist es, tiefergehendes Wissen um Geolokalisierungsfragen im Bereich der Mobilfunkforensik aufzubauen, um die in den Geräten gespeicherten Standortdaten forensisch auswertbar zu machen. Darüber hinaus sollen Werkzeuge entwickelt werden, die die spezifischen Bedürfnisse der Strafverfolgungsbehörden berücksichtigen. Probleme Die Prozesse der Geolokalisierung in Smartphones sind komplex. Um seine Position zu lokalisieren zu können, müssen verschiedene Referenzsysteme wie z. B. GPS, Funkzellen oder WLAN-hotspots in unterschiedlicher Art und Weise verknüpft werden. Der gesamte Lokalisierungsmechanismus ist geistiges Eigentum der Hersteller und nicht mit dem Ziel forensischer Auswertungen entstanden. Ein grundlegendes Problem der forensischen Untersuchung ist, dass hauptsächlich Referenzpunkte anstelle reeller Gerätepositionen gespeichert werden. Darüber hinaus bestehen die Geolokalisierungsinformationen aus Bits und Bytes bzw. numerischen Werten, die zuverlässig an ihre Bedeutung geknüpft werden müssen. Die gewonnenen Lokalisierungsdaten sind ferner lückenhaft und stellen lediglich einen Teil des gesamten Prozesses bzw. der Gerätenutzung dar. Dieser Datenverlust muss bestimmt werden, um eine zuverlässige Aussage hinsichtlich der Vollständigkeit, Integrität und Genauigkeit der Daten zu ermöglichen. Zu guter Letzt muss, wie für jedes Beweismittel einer kriminalistischen Untersuchung, gesichert sein, dass eine Manipulation der Daten bzw. Fehler bei der Positionsschätzung des Gerätes keinen nachteiligen Einfluss auf die Auswertung haben. Forschungsfragen Im Zusammenhang mit Lokalisierungsdiensten in modernen Smartphones kommt es im forensischen Alltag immer wieder zu ähnlichen Fragestellungen: * Lassen sich Standorte zu jedem beliebigen Zeitpunkt ermitteln? * Wie genau sind die ermittelten Geodaten des Smartphones? * Werden Standortdaten aus Smartphones vor Gericht Bestand haben? Forschungsansatz Zur besseren Nachvollziehbarkeit der Prozesse in modernen Smartphones und um die Qualität und Zuverlässigkeit von Geolokalisierungsdaten zu bewerten, sollen Standortdaten verschiedener Plattformen sowohl theoretisch analysiert als auch praktisch während der Lokalisierung betrachtet werden. Der Zusammenhang zwischen Daten und Entstehungskontext wird mithilfe experimenteller Live-Untersuchungen sowie Desktop- und nativen Anwendungen auf den mobilen Endgeräten untersucht werden. Ergebnis Im Rahmen dieser Arbeit konnten mithilfe der entwickelten Werkzeuge die forensische Untersuchung verbessert sowie die analytische Interpretation von Geodaten von- bzw. direkt auf modernen Smartphones durchgeführt werden. Dabei hat sich ein generisches Modell zur Beurteilung der Qualität von Standortdaten herauskristallisiert, das sich allgemein auf die ermittelten Geodaten aus mobilen Endgeräten anwenden lässt.
  • Abstract Location based services maybe are within one of the most outstanding features of modern mobile devices. Despite the fact, that cached geolocation data could be used to reconstruct motion profiles, the amount of devices capable to provide these information in the field of criminal investigations is growing. Motivation The aim of this work is to generate in-depth knowledge to questions concerning geolocation in the field of mobile forensics, making especially somehow cached geolocation data forensically valuable. On top, tools meeting the specific requirements of law enforcement personnel shall be developed. Problems Geolocation processes within smartphones are quite complex. For the device to locate its position, different reference systems like GPS, cell towers or WiFi hot\-spots are used in a variety of ways. The whole mobile geolocation mechanism is proprietary to the device manufacturer and not build with forensic needs in mind. One major problem regarding forensic investigations is, that mainly reference points are being extracted and processed instead of real life device location data. In addition, these geolocation information only consist of bits and bytes or numeric values that have to be securely assigned to their intended meaning. The location data recovered are full of gaps providing only a part of the process or device usage. This possible loss of data has to be determined deriving a reliable measurement for the completeness, integrity and accuracy of data. Last but not least, as for every evidence within a criminal investigation, it has to be assured, that manipulations of the data or errors in position estimation have no disadvantageous effect on the analysis. Research Questions In the context of localisation services in modern smartphones, it always comes back to similar questions during forensic everyday life: * Can locations be determined at any time? * How accurate is the location of a smartphone? * Can location data from smartphones endure in court? Approach For a better understanding of geolocation processes in modern smartphones and to evaluate the quality and reliability of the geolocation artefacts, information from different platforms shall be theoretically analysed as well as observed in-place during the geolocation process. The connection between data points and localisation context will be examined in predefined live experiments as well as desktop- and native applications on smartphones. Results Within the scope of this thesis self developed tools have been used for forensic investigations as well as analytical interpretation of geodata from modern smartphones. Hereby a generic model for assessing the quality of location data has emerged, which can be generally applied to geodata from mobile devices.

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Andreas Dhein
URN:urn:nbn:de:kola-20059
Advisor:Rüdiger Grimm
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of completion:2019/12/12
Date of publication:2019/12/12
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Fachbereich 4
Date of final exam:2019/10/25
Release Date:2019/12/12
Number of pages:viii, 193
Institutes:Fachbereich 4 / Institut für Softwaretechnik
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 001 Wissen
BKL-Classification:54 Informatik
Licence (German):License LogoEs gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG