【技术视界】第21期：IOS/Android设备GPS定位点和基站原始数据解析

编者按

      本期，数据恢复四川省重点实验室科研人员将介绍IOS/Android手机从原始数据扫描提取到具体解析的全过程。分析常见的定位痕迹数据源和解析方式，介绍如何利用第三方位置服务商提供的GPS、基站解析服务进行进一步数据解析和地图展示。     

一、GPS定位和LBS基站定位是手机定位数据主要来源

       在IOS、Android的智能设备当中，很多应用都会定位用户当前所在位置，如天气预报、城市问候语、地图软件、社交软件等，这些应用大都采用GPS和LBS基站进行定位，当然还有的采取是WiFi、A-GPS、GPS-one等进行定位。手机定位数据在应用的本地App位置中有所保存，有些也可能保存到应用云服务器上。针对手机取证而言，主要从本地App文件中提取地理位置信息。

二、5种常见手机定位数据源及分析方法

       GPS定位和LBS基站定位是手机定位数据主要来源，根据不同手机应用，具体又表现为多种不同形式手机数据源，以下为5种常见手机定位数据源及分析方法：

1.简易xml

       针对简易xml，通过字段名可以清晰分析出经度\纬度及时间信息。如图1所示，msc.lat即纬度= 30.572313，msc.lng即经度= 104.06245，location_last_update即时间，1459495885804是Unix时间戳，转化为UTC时间为2016/4/1 15:31:25。

【图1：简易xml】

2．App日志文件

       txt  .log  .ini等APP日志文件里的日志数据具有一定格式，检索定位数据可以采用一定算法的正则表达式。如图2所示，GPS定位数据中的atitude = 30.570579即为纬度，longitude = 104.063774即经度，时间为2015/7/15 17:46:20。

 【图2：App日志文件】

3.Android设备log.log日志

       log.log日志为Android特有的设备日志，含有基站定位数据。其中，CellIdentityGsm开头的字段就是指基站信息。如图3所示，CellIdentityGsm字段内容中mMcc表示国家代码（中国的国家代码是460）、Mnc标识网络类型（移动的代码是1，联通的代码是0）、mLac标识基站的位置区域码、mCid标识基站编号。

       备注：CellIdentityGsm代表是移动基站信息，如果是联通基站信息则字段名为CellIdentityWcdma。

【图3：Android设备log.log日志】

4.DB数据库

        DB数据库在IOS和Android应用大量采用，DB数据库文件用来存储App运行所需基本参数及运行中用户设置需要保存的数据。如图4所示，打开一个记录定位数据的DB数据库文件，loc字段为location缩写即含有位置信息的加密数据，time字段为Unix时间戳，经过一定的解密算法可以获取其中具体纬度、经度信息。

【图4：DB数据库】

5.媒体文件

       我们平时在用手机拍照或录制视频时可以设置是否保存当前位置，设置保存后拍摄的JPG  、MP4  、MOV等媒体文件属性中，就保存有拍摄时定位数据（如图5）。

 
【图5：来自iPhone拍摄的JPG媒体文件】

三、 如何利用第三方平台对定位点数据进行进一步解析和地图展示

        通过以上对手机定位数据源进行提取和分析，可以得到手机定位点数据（其中，GPS定位数据结构为：时间、经度、纬度；基站数据结构为：时间、国家代码、网络号码、基站号，位置区域码）。针对这些手机定位点数据，通过第三方定位数据查询平台，如Google位置服务、百度位置解析API、LBS数据仓库、Haoservice、聚合数据等，可以对这些手机定位点数据进行进一步解析和地图展示。

      备注：其中Google位置服务需结合VPN使用，百度API当前只能解析国内的位置信息，聚合数据等第三方专业数据接口供应商采用付费解析的方式解析。

      下面，我们将以前面解析图1、图2、图3得到的3个定位点数据①GPS 点[时间2016/4/1 15:31:25，经度104.06245，纬度30.572313]；②GPS点 [时间2015/7/15 15:31:25，经度104.063774，纬度30.570579] ；③基站点[时间2015/4/29 14:14:34，国家代码460，网络号码0，基站号37341，位置区域码33067]为例，介绍几种利用第三方平台进行进一步解析和地图展示的方法：

1、API接口方式（针对GPS定位点）

       针对①GPS 点[时间2016/4/1 15:31:25，经度104.06245，纬度30.572313]，可以利用百度地图API进行展示，其中formatted_address字段就是具体的街道位置（如图6）。

      备注：利用百度地图API需要申请ak，这种方式适合后台程序调用API 

【图6：百度地图API接口】

2、网站结合地图方式（针对GPS定位点）

       针对②GPS点 [时间2015/7/15 15:31:25，经度104.063774，纬度30.570579]，可以采取网站结合地图方式进行展示。打开经纬度查询网站（http://www.gpsspg.com/maps.htm），在搜素栏中输入具体的经度、纬度，具体的街道位置便在地图上显示出来（如图7）。

 备注：这种方式适合定位数据量小，需要快速获得定位点具体位置时使用。 

【图7：网站结合地图方式】

3、解析基站定位点数据

       针对③基站点[时间2015/4/29 14:14:34，国家代码460，网络号码0，基站号37341，位置区域码33067]，可以利用第三方基站查询平台进行查询。这里，我们使用第三方查询平台“LBS数据仓储”进行查询，打开网址（http://api.cellocation.com/cell.html），在地图上方的输入框中填入基站点数据信息，查询即可看到该基站所在的具体街道位置和经纬度信息（如图8）。 

【图8：利用LBS数据仓储获取基站定位点街道位置】

结语：本期，数据恢复四川省重点实验室科研人员介绍了从IOS/Android手机常见数据源提取分析定位点数据，再到利用第三方平台进行进一步解析和展示的全过程。目前，此方法已成功应用到效率源“MTF 手机可视化行踪取证系统”中，并实现了软件全自动检索、提取、解析、地图展示等功能，大大提升了工作效率。

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