钟运涛'王远征2肖波2陈秋林彳
1.湖北省武汉市公安局
2.湖北省公安厅
3.四川省攀枝花市公安局仁和区分局
摘要：随着智能穿戴设备的流行，智能手表日渐成为人们的数字伴侣。智能手表中的电子数据具有潜在的证据价值。在厘 清智能手表的操作系统和接□分类的基础上，阐述了使用USB 、蓝牙、Wi-Fi 接□调试及通过手机端伙伴APP 备份 进行取证等常规取证方法，并针对当前智能手表取证存在的困境，提出了使用自行开发的代理
APP 进行取证的思路 和方法。
关键词：智自嘶取证智能手表
引言
随着移动通信、物联网、人工智能、嵌入式芯片SoC 技
术的发展，智能穿戴、智能家居和智能车载等设备已经进入
人们的生活，而智能手表具有小巧、舒适、便携的优点，最
为贴近人们的日常生活，且在人对自身数据监测、人与人的
交互、人与物的交互中，已经产生了大量的数据。根据人们
关注的侧重点不同，这些数据中包含了潜在的有价值信息， 如与时间相关的信息、与位置相关的信息、与速度相关的信
息、与内容相关的信息、与频次相关的信息等。从数据中挖
电机接线柱掘有价值的信息，变数据为证据，是辅助打击违法犯罪的有
力武器。据报道，国外已有多起案件对智能手表进行存证、 取证，并将数据分析结论应用于司法活动，因此，研究智能
手表的取证技术存在现实意义。国内的一些实战单位、科研
机构和公司厂商的研究人员也逐步开展了与智能穿戴设备取 证相关的研究％
_、智能手表概述
(-)操作系统分类
智能手表的操作系统主要有WearOS ( Android
Wear )、WatchOS 、lizen 、Tiewear 等。其中Android Wear
主要应用于2014年以前基于安卓系统的智能手表；WearOS
主要应用于2014年以后的基于安卓系统的智能手表；
WatchOS 是基于QS 开发的，主要应用于Apple Watch ；
Twen 是基于Unux 开发的，主要应用于三星智能手表； Tiewear 是首款中文智能手表操作系统，兼容Android wear 模
式，主要应用于TcWatch ； Amazffi 手表是华米公司基于 Android5.1开发的智能手表，其系统为WOS 。
(二)接口分类
常见的智能手表接口分为充电接口、数据传输和通信接
口。
充电接口有USB 接口，如智能快车手表和小天才Y"!手
*基金项目：信息网络安■全公安部重点实验室开放课题项目(编号：C18615 )
Police Technology 2019年第6期
53
表；触点式充电接口，如小天才Y3手表、华为Watch GT ；
无线充电接口，如Apple Watch 、MOTO360、三星S 系列手
表等。
数据传输和通信接口有USB 、蓝牙、NFC 、W-Fi 、
4G 等。图1各式各样的充电接口
二、智能手表取证困境
(-)难据接口提［据
两触点式充电接口的手表由于没有USB 四个线序，该
接口只能充电，无法传输数据；采用无线感应充电的手表， 由于没有外露的USB 接口，USB 调试不适用；有的虽然有
USB 接口，但该接口仅能充电，不能传输数据，也不能进入
调试模式；还有的系统中没有开放任何调试接口(蓝牙、
W-Fi 等)，女"J\米的米兔3手表等。
(二) 尚无专门的、成熟的智能手表取证工具软件由于智能手表种类繁多、操作系统各式各样、功能模
块配置各异、接口标准不一等因素制约，目前还没有针对智
能手表电子数据取证的专用工具或软件。市售的支持通过
USB 接口提取数据的取证软件大多不支持对智能手表进行蓝
牙和Wi-Fi 调趣证。
(三) 芯片级取证的方式难度较大、风险较高
芯片级取证的方式也可用于智能手表取证，例如公安
部物证鉴定中心的研究人员成功通过芯片取证的方式读取了
GEAK Watch Pro 手表镜像％但是芯片级取证对取证人员
的技术要求非常高，例如三星Samsung Gear 2 Neo SM-
R381拆解后发现，其CPU 、内存和芯片堆叠在一起，剥离
困难，又例如Gear S2 SM-R730T 的存储芯片非通用芯片，
针脚定义不常见，读取镜像困难。
图2 Gear S2 SM-R730T 拆解图、存储芯片图
三、智能手表取证方法
(-)建立通信关系
智能手表取证的关键在于如何建立手表与取证专用计
算机之间的通信关系。大量实验表明，实用可行的方法包括
USB 调试、蓝牙调试、Wi-Fi 调试。
4.通过USB 调试
智能手表最常规最有效的取证方式是通过USB 数据线 直接连接手表，确认信任关系，打开USB 调试进行取证。
例如以下手表都可以通过直连USB 接口的方式打开USB 调
试，进行数据提取：
(1 )智能快车(GSM 手表)：智能快车手表易于拆
卸，拆开后盖后，其SIM 卡槽和SD 卡槽清晰可见，可直连
手表輙数据。
(2 ) Ticwatch 手表：Ticwatch 手表初始化时，可在两
个系统选择其一进行初始化，一个系统内核为Android
5.1，另一个是Wear OS 系统，如果初次启动选择Android 系 统后，系统的USB 调试可以打开，提取手表中数据的方法 和取证Android 相同。
(3 )华米2手表：在华米手表的“系统安全-华米实
验室”选项中可开启USB 调试模式。
(4 ) Galaxy Gear SM-V700手表：Galaxy Gear SM-
V700是三星的第一代手表，搭载的是Android 4.3的系统，
提取手表中数据方法和取证Android 手机相同。
{ 5 ) Moto360第一代手表：Moto360第一代手表的表 带下方隐藏着可进行USB 调试的触点回，以提取数据和镜
像。
2.通过蓝牙调试
通过蓝牙调试的操作步骤较为繁琐，需要一台取证专
用计算机和一部与手表相配对的手机配合进行操作，如图
3所示。具体操作步骤如下：
图3蓝牙调试工作模式示意图
(1 )打开Wear OS 的"开发者选项”，进入Wear OS 系统桌面，在”设置_系统-关于”路径下，连续点击版
本号(Build number )旳数次，设备即会开放"开发者选
项"，如图4所示；
54 廳匿3 2019年第6
期
入的网络SSID号。若手表出现图6的提示信息，说明这个
W-Fi有密码，此时需要在配对手机和手表处于蓝牙连接状
态下，在手机弹出窗口中输入Wi-Fi的网络密码，使手表进
入同一网络。如果Wi-Fi网络为无密码的公开网络，就不需
要酉珂手机，也设置密蹄作。在这种情况下，没有
配对手机也能对智能手表进行Wi-H调试取证；闪光灯柔光罩
图4Wear Os系统中出现开发者选项示意图
(2)在手表的“开发者选项”中，选择启用adb调试模式和通过蓝牙调试；
(3)通过USB数据线将配对手机连接至安装有 程序的电脑，打开手机USB调试模式；
(4)在配对手机的Wear OS应用软件中，点击选择”高级设置-通过蓝牙调试”o此时电脑即可通过配对手机进行端口转轴再ail®牙与智能手表进fia信；
(5)在计算机端输入”adb devices"命令返回手机编号，不同手机编号是不同的字符串。执行adb forward tcp:4444bcalabstract/adb-hub命令同，如果不提示错误，说明命令已经执行。执行adb connect127.0.0.1:4444，手表端会弹出一伍否允许调试的对话界面，点击允许。此时即可通过adb shell对智能手表进行adb命令调试。若执行adb backup没有反应，说明该wear Os系统不支持备份。
3.通过Wi-Fi调试
Wi-H调试比蓝牙调试简单得多，通过Wi-Fi连接不容^掉线，且不需要通过配对手机作为中间转发，但如果WiFi网络有密码，则需要通过配对手机输入密码，如图5所示。具体操作步聚®下：
图5Wi-Fi调试工作模式示意图
(1)使取证计算机和智能手表连接同一Wi-Fi无线路由器；
(2)打开Wear OS的"开发者选项”，操作步骤同上；
(3)在Wear OS系统的"设置”选项中打开“网络连接”，选择WLAN，在W3N中选择“添加网络”，到加
TRJNM4M
■■■入I W
8
卤素管取暖器图6加入WLAN网络需要在配对手机上输入Wi-Fi密码
(4)手表加入Wi-Fi，点击SSID，观察手表的IP地址
和MAC地址，并记录。本次实验中手表的IP为192.168.100.118，如图7所示；
(5)检查电脑的Wi-Fi网络P地址，确保和手表Wi
Fi网络P地址在同一路由器网络中；
(6)在取证计算机端通过adb命令，连接手表的IP地
址。命令格式如下：adb tcpip”端口号”，端口号一般是5555，其他没有被占用的端口也行回，再输入adb connect 192.168.100.118:5555，连接成功的话，取证电脑就和手表
通过W-Fi建立了adb调试通道。
(二)通过现有工具进行取证
前述能够打开USB调试的手表，大多都可以直接通过
现有手机取证工具软件进行数据提取。但部分使用USB充
电的Wear OS系统手表不识别USB接口、不支持USB调
试、不能使用USB接口传输数据，这种情况需要先把建立
好蓝牙或Wi-Fi调试通道的手表连接到取证专用计算机的USB接口，执行adb recovery命令后，手表界面上出现一个
红感叹号，这时电脑提示已经识别新USB设备，即可使
用手机取证软件提取该手表的电子数据。部分国产系列手表
可采用此方法测试。
以上方法可提取机身信息、短信、通话记录、联系人
Police Technology2019年第6期
55
等常规信息。由于WearOS 为Android 8.0.0的系统，且不支 持系统备份，无法提取、QQ 、运动APP 等应用程序内
容。如果能够获得系统r8t 权限，则可提取到更多的应用程
臧据。
(三) 通过代理APP 取证
对于无法通过手机取证软件提取电子数据和无法开启
USB 调试的智能手表，项目组设计开发了一款代理APP，可 以提取无线充电的智能手表电子数据。该他APP 通过Wi
Fi 调试或蓝牙调试安装后进行工作， 取回数据通过Wi-Fi 回
传到取证专用计算机进行展示。如果智能手表没有开放蓝牙
或Wi-Fi 调试，也可以把该代理APP 上架到应用市场中，使
用智能手表联网的功能下载该代理APP 运行后，提取电子数
据并通过Wi-Fi 回传到取证专用计算机进行展示。
该憎APP 必须使用WearOS 系统的API 进行设计，考虑
到兼容性，最低SDK 为Android 6.0，并采用Google 推荐
Koflin 语言进行程序设计，为了读取穿戴设备数据必须在
巡线机器人
AndroidManifest 开放 ACCESS_COARSE 丄OCATQN 、 READ
_PHONE_STATE 、READ_CALL_LOG 、WRITE
_CAI_L_LOG S READ_SMSs READ_COWTACTSs WRITE .CONTACTS 、 INTERNET. READ_ EXTERNAL. STORAGE, WRIIE_EXTERNAL_STORAGE 等权限。由于高
版本Android 安全机制的原因，需要使用RequestPermissions
函数和取证人员交互确认这些权限是否开放。只要取证人员
赋予权限，代理就可以读取穿戴设备上的位置、状态、通话
记录、短信、联系人、互联网、读写存储器等权限。其中通 话记录、短信、联系人使用系统ContentProvider 接口中的
智能卡读写器ContentResolver 类的query 函数使用标准Uri 进行查询，把查
询到的内容保存成如格式文本文件，并通过互联网http 协议
或套接字上传至取证计算机进行信息展示。代理通过 GetSystemService ( Context.TELEPHONY_SERVICE )系统函
数获得TelephonyManager 对象，利用其属性得到智能设备的
设备编号、软彳牛版本、网雄营商代号、IMEL IMSk 网络
运营商名称、手机制式、蜂窝状态信息、SIM 卡的国别等信 息。代理APP 还可以扩展开发具有读取图片、文本、数据库 的功能。苹果手表也可尝试该思路，用XCode 开发代理进行
(四) 通过配对手机中的伙伴APP 备份进行取证
目前智能手表的大多应用数据向智能手机终端同步汇
集，这为从手机提取智能手表的数据提供了条件。相对于
从取证人员较为陌生的操作系统(如Wear 0S s Tizen 、
wos 、LiteOSs tiewear )上提取APP 数据，直接从配对手
机上备份提取伙伴APP 数据要简单、方便、实用得多。对
配对手机的伙伴APP 备份数据进行提取的过程并不复杂，
困难的是备份数据的解析。智能手表的伙伴APP 众多，而
目前手机取证软件能够解析的智能手表伙伴APP 应用数据
十分有限。经实验，大部分智能手表的伙伴APP 数据存储
于sqlite 数据库加密文件中，其加密算法较复杂，思路可以
通过查询数据库，把结果写成文本，然后通过Python 或 Lua 语言写出解密脚本来解密文本以获取数据明文，如某
手表的伙伴APP 的sqlite 数据库文件能够使用Navicat Premium 打开，包含短信息、位置信息、聊天信息、轨迹
等，其部分字段内容采用非标准的base64编码，如图8所
示。仅有少数APP 备份后直接解压tar 包，发现其数据存储 的sqlite 数据库文件没有加密。
图8 SQLite 数据库中的数据内容
四、结语
目前，智能穿戴设备和物联网取证技术研究在国内还
处于起步阶段，智能手表需要研究的内容还很多，如嵌入式
设备的串口调试、通过JTAG 提取存储芯片固件的镜像内 容、研究Tizen 系统的取证方法及云端数据取证等。由于深
入研究时间太短，以上对于智能手表取证的内容仅仅是f
开端，记录下来，以期抛砖引玉。日
[1] 王晨，王朝.浅析维pie Watch 取证技术与方法必中国新通信,
2016(05):35-38.
[2] 赵露，康艳荣，郭丽莉，龙源.智能手表电子物证取证方法研究
[)].刑事技术,2018年第43卷第1期.
国 搜狐数码.Moto360被黑客破解可刷其他ROM[EB/OL].
Http:///20140^7/n404700124JhtniL
[4]西迪基•哈米德，贾伟德•奇达.精通Android Wear 应用开发
机械出版社,2017.
[5| David CuartieHes Ruiz Andreas <301311580115靳晓辉译.Android 可
穿戴设备高级编程清华大学出版社.
[6] 浅咸.ADB Wi —E 的使用[EB/OL]. Https://blog.csdrmet/webdn
_40441128血心/(^8/80170681.
[7] MizarThn.小 米运动手环数据导出[EB/OLJ. Htips://blog.
csdrin^/mizartian/aitide/details/85414507.
56晝察阿2019年第6
期
>冷却塔平衡管
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议