Monday, December 18, 2017

磁介质材料记录信息的局限性分析

在对磁道的每一次磁化时,它所磁化的磁体是一个磁介质区域,每一个这样的磁介质区域对应了每一位的O或1。但是由于磁盘需要编码和磁头定位精确性的限制,将对写入的数据造成以下三点影响:

(1)编码影响。由于数据写入磁介质表面之前必须对其进行编码,向磁盘中写入全“1”或全“O”的数据序列,在磁盘上真正存储的序列并不是全“1”或全“0″。对于不同的编码方式,编码后的序列也不同,如RLL(2,7)编码,编码长度会增加1倍。所以从编码后的数据出发,可能有一半的数据没有被覆盖。由于编码方式的规律性和可推断性,数据恢复机构可以利用这些信息来推断残留数据的内容就可以分析出部分原始数据信息。

(2)边缘残留。由于硬盘主要是由机械部件构成的数据记录媒体,在记录过程中因为机械的重复性误差的存在,使得写入后的数据不能准确覆盖前面的数据,在磁力显微镜下就可以看到在现有数据记录的边缘还有前面的记录的残存。而且,实验证明,如果覆写的数据和原数据是相同的,那么覆写后,就能够产生一个比较连续的磁化区域;如果覆写的数据和原数据是相反的,那么磁化后的新旧区域之间将产生一个断层,这个断层并没有被明确地磁化。如果原磁化区域记录的数字1,用O进行覆盖时断层会出现在左侧,反之,断层会出现在右侧。过断层,专业仪器就可以推测出原数据信息‘291。下图为两种不同的磁化痕迹。由此可见,简单的覆写之后,磁化区域的边界会留下原数据的痕迹,可以利用精密仪器(尤其是磁力显微镜)观测到断层。如果发现断层,则写入了相反数据;未发现断层,则写入了相同数据,通过这种层次覆盖的现象加以分析判断,可以把磁盘被覆写前的某些数据恢复出来。

(3)磁场强度影响。当磁化区域被磁化离开磁头的磁场后,该区域的磁场强度会发生微小的变化,如果是在原来为“O”的数据位写上了个“1″,那么它的磁场强度就只有O.95个标准1的强度,如果是在原来为l的数据位上写上了个1,那么它的磁场强度就有1.05个标准1的强度,这样,只要在硬盘的预放电路部分接上一个足够灵敏的放大器,将磁头读取的信号放大后与标准的1的电平进行比较就能得到覆盖前的数据。
因为磁盘的磁存储介质的这种不完全磁化的特性,相应地,磁盘的数据存储是有一定的局限性的。如果不选择科学合理的选择覆盖序列,磁盘介质中原有数据是不能被完全覆盖掉的。对磁盘数据进行简单的一两次覆盖并不能防止精密仪器的恢复,为此必须寻找比较理想的覆写方式。于是,怎样覆写,选择怎样的覆写数据,覆写多少次,才能在理论上较强地保证磁盘数据不会被磁力显微镜等高精密仪器分析出来是研究销毁技术的核心。

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