diplomová práce

Návrh a implementace softwarových nástrojů pro digitální forenzní analýzu

Text práce 2.26 MB Příloha 242 B

Autor práce: Ing. Dominik Sabota

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: doc. Ing. Zdeněk Martinásek, Ph.D.

Oponent: Ing. Willi Lazarov

Abstrakt:

Digitálna forenzná analýza je kritická pri vyšetrovaní trestných činov a bezpečnostných
incidentov, avšak absentujú nástroje zabezpečujúce systematické dodržiavanie medzinárodných štandardov a českého právneho rámca. Táto práca navrhuje, implementuje
a empiricky overuje tri interaktívne kontrolné zoznamy pre kľúčové scenáre: Policajný
výsluch s Chain of Custody, Obnovu fotografií z poškodených médií a Vyšetrovanie
malware incidentov. Každý pracovný postup obsahuje 8–25 atomických krokov s rozhodovacími bodmi implementujúcimi požiadavky NIST SP 800-86 a ISO/IEC 27037:2012.
Komparatívna analýza odhalila, že neexistuje univerzálny pracovný postup — každý scenár vyžaduje prispôsobený prístup odrážajúci špecifické právne a technické obmedzenia.
Navrhnuté postupy boli implementované ako sada ptforensictoolkit pozostávajúca
zo 17 Python skriptov a 40 pracovných kariet pokrývajúcich všetkých 40 atomických krokov a validovaná na platforme BUTCA. Práca poskytuje referenčný model pre forenzné
laboratóriá, orgány činné v trestnom konaní a akademické inštitúcie v českom prostredí.

Klíčová slova:

Chain of Custody, kryptografické hashovanie, digitálna forenzika, forenzná integrita, interaktívny kontrolný zoznam, ISO/IEC 27037, vyšetrovanie malware, NIST SP 800-86,
obnova fotografií, ptforensictoolkit, reprodukovateľnosť, štandardizácia, verifikácia, automatizácia pracovných postupov

Termín obhajoby

09.06.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil diplomovou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Otázky: 1) Validace funkčnosti proběhla na médiích o kapacitě v řádech gigabajtů, přičemž výkonová charakteristika u terabajtových úložišť nebyla ověřena. Které kroky vašich pracovních postupů považujete za nejkritičtější z hlediska škálovatelnosti na reálné forenzní případy a jaké problémy by mohly u větších úložišť nastat? 2) Slovník REPAIR_SUCCESS_RATES přiřazuje každému typu poškození pevnou míru úspěšnosti opravy. Uvažoval jste o tom, aby se tyto hodnoty adaptivně aktualizovaly na základě skutečných výsledků oprav při běhu nástroje, a jaká rizika z hlediska forenzní reprodukovatelnosti by to přineslo? 3) Vy jste zmiňoval, že se dá scénář použít v praxi, ne vždy je to triviální. Byl u toho konzultován nějaký právník? 4) Používali jste komerční, nebo open-source nástroje ve scénáři?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Informační bezpečnost (MPC-IBE)

Složení komise

prof. Ing. Jan Hajný, Ph.D. (předseda)
JUDr. Ing. František Kasl, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jan Látal, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Ilgner, Ph.D. (člen)
Ing. František Urban, Ph.D. (člen)
Ing. Willi Lazarov (člen)
Ing. Peter Balušík (člen)
doc. Ing. Karol Molnár, Ph.D. (člen)

Student Dominik Sabota pracoval na řešení diplomové práce aktivně a dosažené výsledky pravidelně konzultoval. Veškeré podněty a návrhy průběžně reflektoval a zapracovával do práce. Hlavním cílem této práce byl návrh a implementace interaktivního kontrolního seznamu včetně podpůrných nástrojů pro realizaci digitální forenzní analýzy. Dílčím cílem byla implementace podpůrných nástrojů v jazyce Python s využitím knihovny ptlibs. Tyto cíle byly splněny – práce obsahuje jak návrh a vlastní texty kontrolního seznamu, tak i implementované podpůrné nástroje odpovídající zadaným specifikacím. V praktické části práce byl navíc vytvořen scénář „Forensic Analysis – Photo Recovery“ a implementován do výukové platformy BUTCA. Student ve své práci využil celkem 70 aktuálních zdrojů, které odpovídají používaným metodologiím a vhodně doplňují řešenou problematiku. Práci lze po formální i odborné stránce hodnotit jako velmi kvalitní. Závěrem konstatuji, že všechny definované cíle práce byly splněny, a doporučuji práci k obhajobě s hodnocením A. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 100

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Willi Lazarov

Diplomová práce se věnuje problematice digitální forenzní analýzy se zaměřením na návrh a implementaci interaktivních kontrolních seznamů. Práce nejprve představuje základní teoretické pojmy a současný stav řešené oblasti. V rámci návrhu student vypracoval tři pracovní postupy pro klíčové scénáře. V praktické části byly tyto postupy implementovány jako sada nástroje ptforensictoolkit a ověřeny v platformě BUTCA.

Za nejsilnější stránku práce považuji provázání teorie, návrhu a vlastní implementace. Každý krok je mapován na konkrétní normu a implementační modul, což činí celé řešení transparentním a auditovatelným. Kladně hodnotím také princip atomických kroků a dvouvrstvý model rozdělující řešení na 17 Python skriptů a 40 pracovních karet, díky čemuž jsou jednotlivé nástroje samostatně testovatelné a použitelné napříč scénáři. Kromě sady nástroje připravil student také rozsáhlý scénář o 18 úkolech v platformě BUTCA, ve kterém své řešení ověřil v sandbox prostředí.

Práce je se svými 111 stranami nadprůměrná a z formálního hlediska na vysoké úrovni s minimem překlepů a typografických chyb. Student cituje celkem 70 zdrojů složených z mezinárodních standardů, vědeckých publikací a technických dokumentací k použitým technologiím.

Veškeré stanovené cíle považuji za splněné. Práce je zpracována na vysoké odborné úrovni a prokazuje schopnost studenta samostatně navrhnout, implementovat a empiricky ověřit funkční nástroj využitelný v praxi. Na základě uvedených skutečností doporučuji práci k obhajobě s hodnocením A/97. Otázky k obhajobě:
  1. Validace funkčnosti proběhla na médiích o kapacitě v řádech gigabajtů, přičemž výkonová charakteristika u terabajtových úložišť nebyla ověřena. Které kroky vašich pracovních postupů považujete za nejkritičtější z hlediska škálovatelnosti na reálné forenzní případy a jaké problémy by mohly u větších úložišť nastat?
  2. Slovník REPAIR_SUCCESS_RATES přiřazuje každému typu poškození pevnou míru úspěšnosti opravy. Uvažoval jste o tom, aby se tyto hodnoty adaptivně aktualizovaly na základě skutečných výsledků oprav při běhu nástroje, a jaká rizika z hlediska forenzní reprodukovatelnosti by to přineslo?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 97

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová