硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)淺析

王松濱

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息數(shù)據(jù)的安全已經(jīng)受到人們的高度重視。其中，硬盤作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的組成部分，發(fā)揮著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。但硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N原因受到破壞。因此，加強(qiáng)對(duì)硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的研究就顯得相當(dāng)重要。為此，在文中分析了硬盤數(shù)據(jù)受損的原因，以及硬盤數(shù)據(jù)信息的構(gòu)成方式，并就數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)方法進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】硬盤 數(shù)據(jù)恢復(fù) 構(gòu)成方式

在信息化時(shí)代，電子數(shù)據(jù)成為影響人們生活的重要因素。數(shù)據(jù)安全已越來(lái)越為人們所關(guān)注，重要數(shù)據(jù)一旦發(fā)生問(wèn)題，將帶來(lái)嚴(yán)重后果。因此探究數(shù)據(jù)受損原因、應(yīng)對(duì)方法以及數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)成為一項(xiàng)重要研究課題。何為數(shù)據(jù)恢復(fù)？就是把遭受破壞或者因硬件缺陷導(dǎo)致不可訪問(wèn)或由于誤操作等各種原因?qū)е聛G失的數(shù)據(jù)，還原為正常數(shù)據(jù)，恢復(fù)其本來(lái)面目。

1 硬盤數(shù)據(jù)受損原因：

硬盤數(shù)據(jù)受損的原因多種多樣，主要分為：

1.1 軟件方面的因素

（1）病毒感染；

（2）誤操作：誤格式化或分區(qū)、誤克隆、誤刪除或覆蓋等；

（3）其它惡意破壞；

硬盤數(shù)據(jù)因?yàn)檐浖蚴艿狡茐臅r(shí)，出現(xiàn)的現(xiàn)象一般為系統(tǒng)丟失、無(wú)法正常啟動(dòng)，文件找不到、打不開(kāi)，或者打開(kāi)之后為亂碼，硬盤分區(qū)出現(xiàn)錯(cuò)誤等。

1.2 硬件方面的原因

硬件故障也是數(shù)據(jù)受損的重要原因，包括：盤片劃傷、磁頭變形、磁臂斷裂、放大器受損，當(dāng)控制硬盤讀寫操作的電路板或其它元器件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，同樣也會(huì)導(dǎo)致對(duì)硬盤無(wú)法識(shí)別。

硬盤數(shù)據(jù)因?yàn)橛布蚴艿狡茐臅r(shí)，出現(xiàn)的現(xiàn)象通常為系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別硬盤，通電無(wú)反應(yīng)或是因?yàn)榇蓬^無(wú)法精準(zhǔn)定位而造成讀寫錯(cuò)誤等。

2 硬盤數(shù)據(jù)信息構(gòu)成方式

硬盤的數(shù)據(jù)系統(tǒng)由五部分構(gòu)成：

2.1 主引導(dǎo)扇區(qū)

由主引導(dǎo)記錄MBR和分區(qū)表DPT構(gòu)成。MBR的作用是：

（1）檢查分區(qū)表正確與否；

（2）確定引導(dǎo)分區(qū)；

（3）在程序結(jié)束時(shí)在內(nèi)存中調(diào)入該分區(qū)的啟動(dòng)程序并加以執(zhí)行。

2.2 操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)OBR

作為操作系統(tǒng)可直接訪問(wèn)的第一個(gè)扇區(qū)，OBR由一個(gè)引導(dǎo)程序和本分區(qū)參數(shù)記錄表BPB構(gòu)成。判斷本分區(qū)根目錄前兩個(gè)文件是否為操作系統(tǒng)的引導(dǎo)文件是引導(dǎo)程序的主要任務(wù)。

2.3 文件分配表FAT

是緊接在OBR之后的文件尋址系統(tǒng)。為數(shù)據(jù)安全起見(jiàn)，一般會(huì)留一個(gè)備份。

2.4 目錄區(qū)DIR

緊接備份FAT， 記錄著每個(gè)文件的屬性與起始單元，與FAT配合才能準(zhǔn)確定位文件的位置。

2.5 數(shù)據(jù)區(qū)DATA

硬盤中保存的文件都存放于此。人們通常進(jìn)行的刪除、格式化等操作，并不是清除DATA區(qū)的數(shù)據(jù)，只是對(duì)FAT表進(jìn)行重寫；對(duì)硬盤進(jìn)行分區(qū)，也并不是破壞DATA區(qū)的數(shù)據(jù)，而是對(duì)MBR和OBR進(jìn)行了修改，所以許多硬盤數(shù)據(jù)在誤操作之后有機(jī)會(huì)得到修復(fù)。

3 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)方法

3.1 軟件方面的原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)受損

3.1.1 被刪除文件的恢復(fù)

被刪除的文件恢復(fù)起來(lái)不算太困難。當(dāng)文件被刪除時(shí)，操作系統(tǒng)完成的工作是打開(kāi)文件分配表，在被刪除的文件前面寫上刪除標(biāo)志，意味著這個(gè)文件被刪除，空間可重新利用。在文件被刪除的情況下，如果沒(méi)有對(duì)這個(gè)分區(qū)進(jìn)行大的磁盤操作，文件的數(shù)據(jù)信息就不會(huì)被破壞，數(shù)據(jù)實(shí)際上仍然保存在硬盤的數(shù)據(jù)區(qū)中。當(dāng)想找回已刪除的文件時(shí)，去掉文件分配表中的刪除標(biāo)志，數(shù)據(jù)就被恢復(fù)回來(lái)了。

3.1.2 分區(qū)表?yè)p壞情況下的數(shù)據(jù)恢復(fù)

這種情況下，受到破壞的是硬盤主引導(dǎo)記錄MBR和DOS引導(dǎo)記錄DBR，但存放于DATA區(qū)的數(shù)據(jù)應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)不能正常讀取文件的原因可能是MBR，DBR被破壞導(dǎo)致文件路徑發(fā)生改變。

處理方案：

可嘗試將問(wèn)題硬盤與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接，啟動(dòng)系統(tǒng)。運(yùn)行winhex軟件，檢測(cè)掛接的出錯(cuò)硬盤，將此硬盤邏輯0扇區(qū)的結(jié)尾標(biāo)識(shí)改為55AA。完成此操作后，在原計(jì)算機(jī)上檢測(cè)修復(fù)后硬盤的系統(tǒng)啟動(dòng)情況。

如果硬盤重分區(qū)后無(wú)法格式化系統(tǒng)，可能與MBR引導(dǎo)程序受損相關(guān)?？梢試L試使用fdisk/mbr在DOS界面下完成對(duì)硬盤邏輯0扇區(qū)的修復(fù)。

若確定分區(qū)表受損，且分區(qū)表曾被磁盤醫(yī)生備份過(guò)，可以使用此軟件恢復(fù)硬盤的分區(qū)表。也可試用winhex工具軟件修復(fù)曾被手動(dòng)備份的硬盤分區(qū)表。

如果確定硬盤的分區(qū)表沒(méi)有任何備份，將受損硬盤與其它電腦掛接。嘗試使用數(shù)據(jù)恢復(fù)工具類軟件，對(duì)硬盤上的目錄與文件進(jìn)行掃描恢復(fù)。此類情況下，無(wú)法保證數(shù)據(jù)恢復(fù)程度。

3.1.3 硬盤格式化情況下的數(shù)據(jù)恢復(fù)

系統(tǒng)格式化，并不等于DATA區(qū)中數(shù)據(jù)就被清除了，它完成的操作是對(duì)FAT表和FDT表的修改。格式化后，文件和子目錄登記項(xiàng)不再存在，但DATA區(qū)的數(shù)據(jù)始終都沒(méi)有發(fā)生變化，也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)區(qū)沒(méi)有寫上新的內(nèi)容，它能夠被恢復(fù)。

被格式化后的硬盤無(wú)法引導(dǎo)系統(tǒng)，為避免數(shù)據(jù)損傷，對(duì)硬盤進(jìn)行過(guò)多的操作也是不適宜的。可嘗試用相關(guān)軟件進(jìn)行恢復(fù)，如用戶誤用Format命令對(duì)分區(qū)進(jìn)行了格式化操作，可以試用UnFormat軟件進(jìn)行修改。

3.2 硬件方面的原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)受損

3.2.1 硬盤電路板出現(xiàn)問(wèn)題

此類故障的現(xiàn)象通常為CMOS不認(rèn)硬盤，同時(shí)伴有硬盤的異常響動(dòng)，或加電后只有硬盤旋轉(zhuǎn)的聲音，沒(méi)有其他異常的響聲。這類故障硬盤的盤面是好的，數(shù)據(jù)也沒(méi)受到損傷，只是硬盤無(wú)法正常尋道。最安全的辦法是在市場(chǎng)上尋找同型號(hào)的硬盤，更換二者的電路板。

3.2.2 其它硬件問(wèn)題

除了硬盤的電路板出現(xiàn)問(wèn)題，還可能造成硬件故障的因素包括：盤片劃傷、磁頭變形、磁臂斷裂、放大器受損、數(shù)據(jù)或電源接口斷路等。數(shù)據(jù)或電源接口問(wèn)題直接替換就可以解決，而其它問(wèn)題就只能由專業(yè)人員在專業(yè)無(wú)塵工作環(huán)境下拆解開(kāi)盤腔，了解盤片損傷的類型和程度，盡量對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，能恢復(fù)的程度無(wú)法保證。

數(shù)據(jù)恢復(fù)是在硬盤數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的一種補(bǔ)償方式。數(shù)據(jù)受到損傷后，如果沒(méi)有發(fā)生寫操作，也沒(méi)有類似低格等操作發(fā)生，還有有進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的價(jià)值，但想要做到完全恢復(fù)可能性不大。為了更好的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，應(yīng)養(yǎng)成良好習(xí)慣，在對(duì)操作系統(tǒng)完成安裝后，及時(shí)備份硬盤和系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[2]張秀珍.計(jì)算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)研究探討[J].電子制作，2014（14）：52-53.

作者單位

湖南司法警官職業(yè)學(xué)院 湖南省長(zhǎng)沙市 410008endprint