Sunday, May 26, 2019

磁介質材料記錄信息的局限性分析

在對磁道的每一次磁化時,它所磁化的磁體是一個磁介質區域,每一個這樣的磁介質區域對應了每一位的O或1。但是由於磁盤需要編碼和磁頭定位精確性的限制,將對寫入的數據造成以下三點影響:

(1)編碼影響。由於數據寫入磁介質表面之前必須對其進行編碼,向磁盤中寫入全“1”或全“O”的數據序列,在磁盤上真正存儲的序列並不是全“1”或全“0″。對於不同的編碼方式,編碼後的序列也不同,如RLL(2,7)編碼,編碼長度會增加1倍。所以從編碼後的數據出發,可能有一半的數據沒有被覆蓋。由於編碼方式的規律性和可推斷性,數據恢復機構可以利用這些信息來推斷殘留數據的內容就可以分析出部分原始數據信息。

(2)邊緣殘留。由於硬盤主要是由機械部件構成的數據記錄媒體,在記錄過程中因為機械的重複性誤差的存在,使得寫入後的數據不能準確覆蓋前面的數據,在磁力顯微鏡下就可以看到在現有數據記錄的邊緣還有前面的記錄的殘存。而且,實驗證明,如果覆寫的數據和原數據是相同的,那麼覆寫後,就能夠產生一個比較連續的磁化區域;如果覆寫的數據和原數據是相反的,那麼磁化後的新舊區域之間將產生一個斷層,這個斷層並沒有被明確地磁化。如果原磁化區域記錄的數字1,用O進行覆蓋時斷層會出現在左側,反之,斷層會出現在右側。過斷層,專業儀器就可以推測出原數據信息‘291。下圖為兩種不同的磁化痕迹。由此可見,簡單的覆寫之後,磁化區域的邊界會留下原數據的痕迹,可以利用精密儀器(尤其是磁力顯微鏡)觀測到斷層。如果發現斷層,則寫入了相反數據;未發現斷層,則寫入了相同數據,通過這種層次覆蓋的現象加以分析判斷,可以把磁盤被覆寫前的某些數據恢復出來。

(3)磁場強度影響。當磁化區域被磁化離開磁頭的磁場後,該區域的磁場強度會發生微小的變化,如果是在原來為“O”的數據位寫上了個“1″,那麼它的磁場強度就只有O.95個標準1的強度,如果是在原來為l的數據位上寫上了個1,那麼它的磁場強度就有1.05個標準1的強度,這樣,只要在硬盤的預放電路部分接上一個足夠靈敏的放大器,將磁頭讀取的信號放大後與標準的1的電平進行比較就能得到覆蓋前的數據。
因為磁盤的磁存儲介質的這種不完全磁化的特性,相應地,磁盤的數據存儲是有一定的局限性的。如果不選擇科學合理的選擇覆蓋序列,磁盤介質中原有數據是不能被完全覆蓋掉的。對磁盤數據進行簡單的一兩次覆蓋並不能防止精密儀器的恢復,為此必須尋找比較理想的覆寫方式。於是,怎樣覆寫,選擇怎樣的覆寫數據,覆寫多少次,才能在理論上較強地保證磁盤數據不會被磁力顯微鏡等高精密儀器分析出來是研究銷毀技術的核心。

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