가상 머신 포렌식 – VMware와 VirtualBox 분석 기법

가상 머신 포렌식 – VMware와 VirtualBox 분석 기법

 

 

 

 

 

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📌 1. 가상 머신 포렌식의 필요성과 특징

키워드: 가상 머신 포렌식, VMware, VirtualBox, 은닉 환경, 디지털 증거

가상 머신(Virtual Machine, VM)은 실제 물리 시스템과 유사한 환경을 가상으로 구성하여, 별도의 OS를 설치하고 독립적으로 운영할 수 있는 기술이다. VMware, VirtualBox, Hyper-V 등 다양한 플랫폼이 있으며, 개발, 테스트, 보안 연구뿐 아니라 악성코드 분석 및 은닉 활동에도 활용된다. 이 때문에 가상 머신은 디지털 포렌식 분석의 중요한 대상이 된다.

특히 범죄자는 실제 시스템이 아닌 가상 환경에서 활동하여, 물리적 흔적을 최소화하거나 분석을 어렵게 만들기 위해 VM을 사용하는 경우가 많다. 또한 악성코드가 분석 회피 목적으로 가상 머신 내에서만 실행되도록 설계되기도 한다.
이처럼 가상 머신은 은닉 수단, 임시 저장소, 우회 실행 환경으로 악용될 수 있기 때문에, 포렌식 분석가는 VM 자체뿐만 아니라 가상 디스크, 설정 파일, 메모리 스냅샷 등을 종합적으로 분석해야 한다.

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📌 2. 가상 머신 파일 구조와 주요 분석 대상

키워드: VMDK, VDI, VMX, 로그파일, 스냅샷, 하이퍼바이저 로그

가상 머신 포렌식은 기본적으로 VM 환경을 구성하는 파일들의 분석으로 시작된다. 플랫폼별 주요 파일 구조는 다음과 같다:

📂 VMware

• .vmx: 가상 머신의 설정 파일 (CPU, RAM, 네트워크 등)
• .vmdk: 가상 디스크 이미지 파일 (실질적인 OS 및 파일 저장 영역)
• .nvram: BIOS 설정 정보 저장
• .vmem: 가상 머신 실행 중 메모리 덤프
• .log: VM 실행 시 생성된 로그 파일 (실행 시간, 오류, 중단 기록 등)

📂 VirtualBox

• .vbox / .vbox-prev: VM 설정 파일 (XML 형식)
• .vdi: 가상 디스크 이미지 파일
• Snapshots/: VM 스냅샷 저장소
• Logs/: VBox.log 등 실행 기록 보관

이러한 파일들은 다음과 같은 포렌식 분석 대상으로 활용된다:

• vmdk / vdi 분석: FTK Imager, X-Ways Forensics 등에서 디스크 이미지 마운트 및 분석 가능 → 파일 복구, 악성코드 탐지, 로그 추적
• 메모리 분석: vmem 파일을 Volatility, Rekall로 분석하여 실행 중이던 프로세스, 네트워크 연결, 암호화 키 등 확보
• 스냅샷 추적: 스냅샷 간 변경 내용 비교를 통해 파일 조작, 설정 변경, 실행 내역을 추론
• 로그 파일 분석: 사용자가 가상 머신을 언제 실행/중지했는지, 어떤 환경에서 사용했는지 확인 가능

이처럼 가상 머신은 단순한 파일 하나가 아닌 다수의 구성 요소가 유기적으로 작동하는 복합 시스템으로, 분석자는 각 파일의 역할과 상호작용을 정확히 이해해야 한다.

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📌 3. 가상 머신 기반 은닉 행위와 포렌식 대응

키워드: VM 내 은닉, 탈옥 환경, 증거 삭제 우회, 파일 이동 추적

가상 머신은 사용자가 악의적인 활동을 감추기 위해 다양한 방식으로 활용할 수 있다:

• 중간 저장소로 사용: 실제 시스템에서 작업하지 않고, VM 내부에 파일을 저장/편집/삭제하여 로컬 시스템에는 흔적을 남기지 않음
• 스냅샷 악용: 특정 상태를 저장해두고 활동 후 복원하면, 감염 흔적이나 로그가 사라짐
• 파일 공유 폴더: 호스트와 게스트 간 공유폴더를 통해 데이터를 은닉하거나 빠르게 이동
• VM 자체 암호화: 일부 VM은 전체 암호화 설정이 가능해, 무단 분석이나 복호화가 어려움
• 포렌식 회피용 실행 환경: 악성코드 또는 해킹툴을 VM 내에서만 실행하여 감염 확산이나 트래픽을 제한

이에 대응하기 위한 포렌식 전략은 다음과 같다:

• 디스크 이미지 확보 → 분리 마운트 분석
• 메모리 덤프 수집 → 실행 중인 프로세스 분석
• VM 로그 분석 → 사용자 활동 타임라인 재구성
• 스냅샷 변경 비교 → 파일 생성/삭제 시점 도출
• 공유 폴더 로그 → 파일 이동 내역 추적

또한 실제 시스템에서 가상 머신 관련 프로그램(예: VMware Workstation, VirtualBox)의 설치 흔적, 실행 이력, 레지스트리 키 등도 중요한 포렌식 정보로 활용된다.

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📌 4. 실무 적용과 법적 대응 전략

키워드: 증거 보존, 디스크 추출, 무결성 유지, 보고서화, 법적 절차

가상 머신 포렌식은 실무에서 다음과 같은 절차로 적용된다:

1. 가상 머신 파일 전체 확보
   • .vmdk, .vmx, .vmem, .log 등 구성요소 전체 수집
   • 파일 해시값 기록 및 무결성 검증
2. VM 복원 환경 구성
   • 원본을 직접 실행하지 않고 복제 후 격리된 환경에서 복원 및 분석
3. 디스크 이미지 분석
   • 파일 시스템 구조 파악, 삭제 파일 복구, 타임라인 구성
4. 메모리 및 로그 분석
   • 실행 중이던 악성코드, 네트워크 연결, 사용자 행위 복원
5. 결과 리포트화
   • 분석 내용, 타임라인, 파일 변조 여부, 사용자 흔적 등을 보고서로 정리
   • 법정 제출을 위한 체계적 문서화

법적 관점에서 가상 머신은 실제 시스템과 동일한 증거로 인정될 수 있으며, 사용자 고의성, 은닉성, 반복 행위 여부 판단의 핵심 근거가 된다. 향후에는 클라우드 VM(AWS EC2, Azure VM 등)에 대한 포렌식도 활발히 이루어질 예정이며, 분석자는 로컬 및 클라우드 기반 가상 환경의 구조 차이를 이해하고, 각 환경에 맞는 대응 전략을 수립해야 한다.