有沒有一種方法可以將文件和數據從硬盤完全清除

作者：香農青島數據恢復中心 2005-04-16 18:53

從磁盤上清除文件的方法包括：

• 刪除命令或清空回收站
• 重新格式化或重新初始化驅動器
• 使用強磁場對磁盤的磁介質進行消磁
• 拆解或破壞驅動器
• 覆寫數據

刪除（Delete）

“刪除（Delete）”是清除數據最快速和最方便的方法。所有的操作系統都有類似于“Delete/Erase/Remove”等的刪除命令。這些命令大部分并沒有真正的將數據從硬盤上刪除，它們只不過是將文件的索引刪除而已，讓操作系統認為文件已經刪除，所占用的空間又可以分配給其它的文件。

這種方法是非常不安全的，只能欺騙一些電腦新手。現在已經有許多的工具可以恢復被刪除的文件。

還有一些高級的Delete程序可以將文件所占用的扇區上的數據通過覆寫的方法刪除，這種方法對于以前的刪除命令來說是一種改進，但是仍然是不安全的。

有時有些數據位或數據碎片不屬于任何文件——這樣這些數據在覆寫的時候就會被漏掉。例如，大多數應用程序（包括許多操作系統）在運行時會使用緩沖或緩存文件。當關閉程序或退出程序后，應用程序會“刪除”這些臨時文件，所以盡管原始文件可以通過覆寫的方法清除，而硬盤上被“刪除"的臨時文件中還是會保存有原始文件的部分數據。

格式化（Format）

“格式化”有許多不同的含義：物理的或低級格式化，操作系統的格式化，快速格式化，分區格式化，等等...

根據硬盤所使用的技術，和格式化程序所使用的方法，“格式化”可能會執行不同的操作。大多數情況下，格式化不會影響到硬盤上的數據。格式化僅僅是為操作系統創建一個全新的空的文件索引，將所有的扇區標記為“未使用”的狀態，讓操作系統認為硬盤上沒有文件。

除非你完全清楚某一硬盤是如何執行格式化命令的，并且知道格式化程序如何進行操作，否則，使用格式化清除數據也是不安全的。

消磁（Degaussing of the Media）

“消磁”是指使用專門的消磁設備來減弱磁盤表面磁介質的磁通量。它是通過交變的電流來產生電磁場來磁化磁盤表面的磁介質。

“消磁”是一種有效的可以接受的銷毀數據的方法——不過，它更適合于磁帶，軟盤，或者可移動介質，而不是硬盤。

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硬盤的盤片安裝于一個密封體內，這個密封體可以抵抗一定強度的磁場，抵消消磁設備的影響。試驗表明，即使使用非常強的磁場——磁場的強度完全可以破壞數英尺之內的軟盤或其它磁介質，一個完好的硬盤上的數據仍然沒有被清除。

要成功的對硬盤進行消磁，就不得不將硬盤拆解并取出盤片——不過，既然已經將盤片取出暴露于灰塵當中，是否還用得著使用消磁的方法來銷毀硬盤上的數據呢？

另外，大多數現在的硬盤要依靠磁盤上的伺服信息來控制磁頭的讀/寫運動和盤片的旋轉速度。如果“消磁”后將伺服信息也破壞的話，那么硬盤也就完全損壞了。

拆解硬盤或破壞硬盤的介質

將一個硬盤拆解或“隨機”的移除某一盤片，是銷毀數據的最有效的方法。現有的技術還不能將硬盤的盤片放到其它的設備上來讀取盤片上的數據。

現在的硬盤的生產技術，控制信號（伺服信息）是在硬盤裝配完畢后寫入的硬盤上的。如果盤片的相對位置和精確的排列或磁頭改變的話，就無法再使用這些控制信號（伺服信息）來讀取盤片上的數據了。

一些數據恢復公司（包括香農數據）花費了很大的投入來研究如何克服這種問題。我們可以通過將盤片移動到其它盤體上的方法來恢復數據——但是在移動盤片的過程中需要精確的測量和保持盤片的相對位置。如果盤片的定位發生了偏移，就不能從盤片上恢復數據了。

許多數據恢復公司吹噓可以隨意的移動盤片然后恢復數據，或者擁有獨門的技術，但是當問到他們的成功率案例他們又宣稱屬于商業機密。

當然，當盤片被取出后，還是應該將盤片表面劃傷，這可以避免萬一將盤片安裝到其它的盤體上而兩者恰好相匹配時，數據被讀出。

覆寫數據（Overwriting）

覆寫是指使用預先定義的格式——無意義的信息來代替硬盤上原先存儲的數據。這時銷毀數據的有效的和可以接受的方法，不過也要正確的理解這一操作的過程并且謹慎的實施。

如果數據已被“成功”的覆寫，即使只覆寫一次，也可以認為數據是不可恢復的了。

盤片上的數據以一定的格式代表二進制的“1”和“0”。硬盤讀取這些1和0然后經過解碼成為字節或字符。例如，字母“A”的二進制形式為“01000001”，字母“B”的二進制形式為“01000010“,字母“C”的二進制形式為“01000011”，等等...如果使用隨機的數據（例如“0000000011111111循環”）來覆寫，那么磁頭在讀取數據時只能獲得“0000000011111111”，而原先的數據就被“清除”了。

使用磁顯微鏡（原子顯微鏡）觀察到的磁盤表面的bit圖樣

被覆蓋的數據可以恢復嗎？

在過去的一些時間，我看到有許多資料談到了這個問題：是否可以通過磁信號的痕跡來恢復被覆蓋的數據。一般認為如果只覆寫一次或兩次那么數據是可以恢復的，只有覆寫10次以上，才可以保證數據被完全銷毀。

如果一個磁頭定位系統不是足夠精確，那么在進行覆寫時，新的數據不會完全精確的覆蓋原先的數據。由于磁道的偏移，可以將原先的數據從當前磁道的旁邊辨別出來。（至少高容量的軟盤驅動器是這樣的——軟盤驅動器使用的是落后的定位機制。由于新硬盤使用的定位系統和極高的數據密度，也會是這樣的結果）

被覆寫的磁道的痕跡

如果使用電子顯微鏡理論上是可以來讀取和解碼沒有被完全覆蓋的數據，不過實際上這近乎一個神話。

電子顯微鏡已經被用來檢測和辨識200MByte硬盤上的磁數據。不幸的是，這種方法每秒只能處理1個bit。另外，由于現在硬盤使用兩個或更多磁力線（取決于R.L.L技術）來記錄一個bit，因此速度會更慢。

每512字節的扇區包含4096個bit，而每百Mbyte的硬盤有200,000以上的扇區，因此要有820Mbit的數據需要讀取。

如果可以1 bit/秒的速度恢復數據——要恢復100 MB的數據就需要9,259天的時間（超過25年）——這還要假設可以正確的讀取和解碼每一個bit。如果數據沒有被覆蓋，那么可以正確的恢復的比例為30－40％——這不是說可以恢復30－40％的數據，而只是30－40％的bit。

數據“10101011”可能被識別為“？010？01？”，硬盤上的字符可能按照相似的方式被擾亂，對這種數據進行解碼的可能是非常小的。

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我們可以宣稱在“bit級”從世界上任意一塊硬盤恢復數據的成功率為 50％。這聽起來很有趣，如果你將整個硬盤使用全“0”或全“1”進行覆寫，由于硬盤上的數據原先只有“0”和“1”，那么對每個bit你有50％的概率是可以正確識別的——但是很明顯沒有任何有用的數據可以恢復。

所以結論是，被覆蓋的數據使用現有的技術是不可恢復的。

覆寫數據時的問題

盡管被覆寫的數據在真實世界是不可恢復的，仍然有一些復雜的因素會阻止成功的銷毀數據：

• 應該使用正確的物理參數來確保硬盤的每一個扇區都被覆寫。
• 發生寫入錯誤。如果由于某種原因寫命令沒有執行，那么扇區中先前的數據還是可以被恢復的。
• 選擇可以工作于物理層的不依賴于操作系統的應用軟件來對整個硬盤進行覆寫，而不是一個分區或操作系統支持的分區類型。

盡管會有上面的這些意外，覆寫數據到某前為止，仍然是最安全的和最經濟的銷毀硬盤數據的正確方法。

2005/04/16 ? 青島香農數據恢復中心 版權所有 轉載請注明出處