數(shù)據(jù)安全技術(shù)論文(2)
數(shù)據(jù)安全技術(shù)論文篇二
數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)恢復技術(shù)
摘要：隨著我館數(shù)字化進程的穩(wěn)步推進、水平逐步提高，多種數(shù)字化管理和存儲手段被應用。目前，我館采用了多種數(shù)字化軟件系統(tǒng)，例如，藏品管理系統(tǒng)、檔案管理系統(tǒng)、資金結(jié)算系統(tǒng)、OA辦公系統(tǒng)和個人PC辦公系統(tǒng)等等，這導致了各種數(shù)據(jù)信息量的大量增加，數(shù)據(jù)的存儲難度及數(shù)據(jù)維護成本和數(shù)據(jù)安全問題也越來越凸顯，一旦數(shù)據(jù)損壞或者丟失，那么損失是無法衡量的。所以如何保護我們的數(shù)據(jù)不被損壞是我館信息化建設(shè)進程中所關(guān)心的問題之一。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)安全;數(shù)據(jù)恢復
中圖分類號：G311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2014)20-4640-02
Data Security and Data Recovery Technology
LU Ming
(China National Museum ，Beijing 100000，China)
Abstract： With the steady progress， our library digitalization gradually increase the level of digital management and storage， various means are employed. At present， our library using digital software system， such as， collection management system， file management system， fund settlement system， OA system and PC office system and so on， which led to a substantial increase in the amount of data and information， maintenance cost and data security and data storage is also more and more obvious， once data is damaged or lost， the loss is immeasurable. So how to protect our data can not be damaged， the informationization is one of the concerned problems in our library.
Key words： data security;data recovery
1 從硬件角度進行分析
1.1 數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)
說到數(shù)據(jù)保護就不得不提數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)。目前，我們所知道的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)有磁介質(zhì)存儲技術(shù)、光存儲技術(shù)、電子存儲技術(shù)、光磁存儲技術(shù)等。而目前以微型計算機、工作站、服務器占主流應用地位，那么其相應的主流存儲設(shè)備就仍然是磁介質(zhì)存儲。除去磁存儲介質(zhì)以外，其他存儲介質(zhì)都有較大局限性。例如，光存儲技術(shù)就有容量小、價格貴且存儲薄膜容易劃傷和容易脫落等弊端。
1.2 磁存儲介質(zhì)的局限性
我們都知道目前數(shù)據(jù)大都是存儲在磁盤、磁帶等等磁介質(zhì)上的，而磁介質(zhì)對使用環(huán)境、文件系統(tǒng)、機械工藝技術(shù)有較強的依賴。磁介質(zhì)存儲設(shè)備的最大麻煩就是不穩(wěn)定，經(jīng)常會發(fā)生硬盤磁道出錯等故障，這是因為磁介質(zhì)會隨著使用逐漸出現(xiàn)磁粉脫落、劃傷等現(xiàn)象，導致數(shù)據(jù)存儲的失敗。
2 從文件系統(tǒng)角度進行分析
2.1 NTFS文件系統(tǒng)
NTFS是微軟推出的一種新型文件系統(tǒng)。微軟推出NTFS文件系統(tǒng)的主要目的是將其作為WindowsNT/2000/XP/vista/win7和服務器版本的默認文件系統(tǒng)，也是主力文件系統(tǒng)。NTFS的目標是獲得可靠性、高效性和安全性。
2.2 NTFS文件系統(tǒng)中卷的布局
[MBR引導\&DBR引導區(qū)\&用戶數(shù)據(jù)\&MFT區(qū)\&用戶數(shù)據(jù)\&MFT部分記錄備份\&用戶數(shù)據(jù)\&DBR備份\&]
MBR引導 DBR引導區(qū)用戶數(shù)據(jù) MFT區(qū)用戶數(shù)據(jù) MFT部分記錄備份用戶數(shù)據(jù) DBR備份
結(jié)合上圖我們發(fā)現(xiàn)DBR(DOS引導記錄)引導區(qū)在卷的最后一個扇區(qū)保存了一份DBR扇區(qū)的備份。MFT(主文件表)也有備份，只不過MFT備份的只是一部分而已。在這種情況下，當DBR或MFT出現(xiàn)問題時，就可以尋找其備份恢復其中的內(nèi)容了。
3 數(shù)據(jù)恢復的可能性
首先，我們需要講解一下磁存儲技術(shù)的原理，這有助于我們更深刻的了解數(shù)據(jù)恢復工作。磁存儲技術(shù)的工作原理是通過改變磁粒子的極性來在磁性介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)。因為效率等諸多方面的考慮，在我們利用操作系統(tǒng)提供的指令刪除數(shù)據(jù)文件的時候，磁介質(zhì)上的磁粒子極性并不會被清除。操作系統(tǒng)只是對文件系統(tǒng)的索引部分進行了修改，將刪除文件的相應段落標識進行了刪除標記。
4 數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)的問題
有很多種原因可能造成數(shù)據(jù)問題。最常見的原因當數(shù)人為的誤操作，比如錯誤的刪除文件、用錯誤的文件覆蓋了有用數(shù)據(jù)等等。而存儲器本身的損壞也占據(jù)了相當大的比重，高溫、震動、電流波動、靜電甚至灰塵，都是存儲設(shè)備的潛在殺手。另外，很多應用程序特別是備份程序的異常中止，也可能造成數(shù)據(jù)損壞。硬盤是很多病毒的攻擊對象。而且，一些意外的情況，比如突然斷電等也能使硬盤的主引導分區(qū)數(shù)據(jù)丟失。分區(qū)一旦損壞，系統(tǒng)則立即癱瘓，動彈不得。大多數(shù)問題都屬于邏輯性損壞之列。
5 對物理性損壞和邏輯性損壞的判斷方法
5.1 磁盤物理壞道的判斷
1) 在讀取某一文件或運行某一程序時，硬盤反復讀盤且出錯，提示文件損壞等信息，或者要經(jīng)過很長時間才能成功，有時甚至會出現(xiàn)藍屏等。在排除文件缺失或者病毒損壞的可能性后，這就有可能是磁盤出現(xiàn)部分弱磁現(xiàn)象的反應，造成該弱磁存儲區(qū)的數(shù)據(jù)無法正常讀取，屬于物理壞道問題。 2) 多次開機后才能進入系統(tǒng)，這種現(xiàn)象在內(nèi)存及顯卡金手指部分氧化和電源供電穩(wěn)定性不良后都會產(chǎn)生該現(xiàn)象。
3) 硬盤聲音突然由原來正常的機械轉(zhuǎn)動的聲音變成了卡塔卡塔的聲響。這是由于硬盤磁頭無法讀取該磁道數(shù)據(jù)或出現(xiàn)尋道錯誤而產(chǎn)生的聲音。
4) 格式化硬盤時，到某一進度停止不前，最后報錯，無法完成。
5) 系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)藍屏或死機現(xiàn)象，在排除病毒感染問題和軟件沖突問題后，基本可以斷定是硬盤壞道造成的問題。
6) BIOS中無法找到硬盤驅(qū)動器。在排除接線問題后基本可以斷定為硬盤損壞。
7) 對硬盤執(zhí)行分區(qū)時，到某一進度就會中斷。
5.2 磁盤的邏輯壞道的判斷
1) 每次系統(tǒng)開機都會自動運行Scandisk掃描磁盤錯誤。
2) 系統(tǒng)啟動時不能通過硬盤引導系統(tǒng)，用工具盤啟動后可以看到硬盤盤符，但無法進入，無法顯示分區(qū)大小及狀態(tài)。這種情況很有可能是硬盤的引導扇區(qū)出了問題。
6 對邏輯性損壞的常見處理方法
1) 對于簡單的硬盤邏輯性損壞問題，我們可以通過系統(tǒng)修復命令來進行修復。比如，在DOS窗口中鍵入chkdsk /f c：命令，來檢查并修復c分區(qū)的邏輯錯誤。
2) 對于磁盤分區(qū)表的問題，我經(jīng)常用DiskGenius來進行嘗試，首先在另一臺電腦上將下載好的DiskGenius復制進U盤，然后隨便找一個XP的安裝盤，進行PE系統(tǒng)，把DiskGenius復制進PE系統(tǒng)里，打開程序并選擇要恢復分區(qū)表的磁盤，然后點擊工具―搜索已丟失分區(qū)(重建分區(qū)表)，搜索范圍定為整個硬盤，開始搜索后，DiskGenius會將硬盤分區(qū)一個個顯示，這個時候，你需要自己來判斷搜索到的分區(qū)是不是你丟失的分區(qū)，如果是，點擊保留即可。搜索完成后，如果已經(jīng)完整的找回原有分區(qū)，點擊硬盤―保存分區(qū)表，重新啟動電腦進入PE，就會發(fā)現(xiàn)原來的硬盤已經(jīng)恢復原貌。
3) 對于以上方法不能解決的問題，我們介紹一下專業(yè)級和普通級的數(shù)據(jù)恢復方法。
?、?專業(yè)性的數(shù)據(jù)恢復工作所執(zhí)行的基本步驟。專業(yè)性的數(shù)據(jù)恢復工作的所有恢復工作都是在具備國際百級要求的無塵凈室(Clean Room)中進行的，并且所有的操作設(shè)備都會置于非寫入狀態(tài)，以防對數(shù)據(jù)產(chǎn)生破壞。待處理的硬盤會先連入經(jīng)過特殊改裝的控制板，在禁止硬盤主軸電機啟動的狀態(tài)下拆開外殼。硬盤的磁頭會被固定以使其無法接觸磁碟表面，之后再利用高頻示波器、信號分析儀等專業(yè)設(shè)備全面檢查硬盤受損情況。所有讀出的原始信號會由專業(yè)工作人員根據(jù)原有操作系統(tǒng)情況還原成可用的數(shù)據(jù)文件，至此完成所有數(shù)據(jù)恢復工作。
?、?由于專業(yè)級的數(shù)據(jù)恢復成本較為高昂，通常起價就需要幾百元人民幣，而根據(jù)恢復的數(shù)據(jù)量大小，價格很可能還要高得多。很多情況下，數(shù)據(jù)的重要性和價值并非都值得使用該種方式進行恢復，所以我們也可以根據(jù)情況，對相對要求較低的數(shù)據(jù)恢復任務，使用數(shù)據(jù)恢復軟件(如EasyRecovery、FinalData等)進行低成本的數(shù)據(jù)恢復工作。需要注意的是，每種恢復軟件都有其獨到之處，并且在處理恢復工作時的方式也不盡相同。如果一種軟件無法正確恢復數(shù)據(jù)，不妨試試其他的。
7 養(yǎng)成良好的數(shù)據(jù)安全意識
養(yǎng)成良好的數(shù)據(jù)安全意識非常重要，這是數(shù)據(jù)安全保障的前期措施，下面我舉一些例子：1) 定期做數(shù)據(jù)有備份工作;2) 放置你的電腦在干燥，清潔的地方;3) 不要再桌面和系統(tǒng)盤里面放重要文件;4) 使用反病毒軟件，按時定期升級;5) 最好讓有數(shù)據(jù)修復方面有經(jīng)驗的人來修理你的電腦;6) 小心使用診斷修理工具。當你懷疑磁盤機械損壞，千萬不要用修理軟件;7) 對外設(shè)存儲設(shè)備里存儲的文件要進行殺毒后再連接電腦;8) 不要使用任何有明顯損壞痕跡的硬盤，不要使用任何受過高溫、潮濕、磕碰過的磁盤;9) 最好使用UPS來控制電壓;10) 不要搖晃或去掉硬盤或磁帶的蓋子;11) 不要強行關(guān)閉設(shè)備電源，對移動存儲設(shè)備拔出時，應先安全彈出硬件再拔出，不要強行拔出;12) 如果你的電腦發(fā)出怪聲，請立即關(guān)掉電源，繼續(xù)使用會損壞硬件。
8 總結(jié)
這就涉及數(shù)據(jù)安全的領(lǐng)域，同時，作為數(shù)據(jù)保護最后的保障――數(shù)據(jù)恢復技術(shù)也就自然而然成為我們所關(guān)心的問題。目前，我館信息設(shè)備種類非常多，數(shù)據(jù)存儲量很大，但我館工作人員對數(shù)據(jù)存儲安全方面的認識水平普遍偏低。為提高認識，本著前期預防、后期彌補的舉措，根據(jù)本人工作經(jīng)驗，從硬件和軟件兩個角度對數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)恢復技術(shù)進行了較為詳細的分析。
參考文獻：
[1] 劉學斌，蘭傳智.計算機取證中數(shù)據(jù)恢復的特點、難點和解決方法[A].全國計算機安全學術(shù)交流會論文集・第二十五卷[C].2010年.
[2] 崔崧.基于WINDOWS FAT的數(shù)據(jù)恢復系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].成都教育學院學報，2006(4) .
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