Dunkle Kunst der Auferstehung: Wie man Daten von beschädigten Medien wiederherstellt

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Bei der Wiederherstellung von Daten geht es nicht nur darum, eine fliegende Festplatte wieder zum Leben zu erwecken. Im weitesten Sinne können Daten auf jedem Medium dargestellt werden und vergehen - auf alle möglichen Arten.

Datenwiederherstellung ist eine Wissenschaft. Es hat noch keinen Namen, aber vielleicht kann es als Computerarchäologie bezeichnet werden, deren Thema die digitale Wiederherstellung beschädigter oder gelöschter Informationen ist.

So können Computerarchäologen Familienfotos von einem beschädigten Smartphone oder Daten von einer Festplatte wiederherstellen, die von einem Kriminellen zerstört wurde, um Beweise loszuwerden, und dabei helfen, Details eines Mechanismus wiederherzustellen, der vor mehreren tausend Jahren zerstört wurde.

Überlebensfähigkeit der Festplatte

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Am 1. Februar 2003 brach das Columbia-Shuttle beim Eintritt in dichte Atmosphären aufgrund einer Beschädigung des Flügels mit einem Stück wärmeisolierendem Schaum zusammen. Im Frachtraum befand sich auf dem Schiff eine 340-Megabyte-Festplatte, auf der Informationen zum CVX-2-Experiment (Kritische Viskosität von Xenon) aufgezeichnet wurden, bei dem das Verhalten von Xenon in der Schwerelosigkeit untersucht wurde.

Das CVX-2-Projekt dauerte insgesamt 20 Jahre, und die Ergebnisse des letzten Weltraumexperiments waren von großem wissenschaftlichen Wert. Durch einen glücklichen Zufall wurde die Festplatte bei der Katastrophe nicht zerstört - sie fiel in den See, von wo sie vom Suchteam entfernt wurde. Die NASA schickte die Festplatte an Kroll Ontrack, ein Unternehmen zur Wiederherstellung von Computerdaten.



Die Scheibe war stark beschädigt: Nicht nur Metall- und Kunststoffelemente schmolzen, sondern auch der Deckel schützte sie vor Schmutz und Staub. Aluminiumplatten, auf denen tatsächlich Informationen gespeichert sind, sind jedoch nicht zusammengebrochen. Sie wurden mit einer chemischen Lösung gereinigt und dann auf eine andere Festplatte gelegt - eine exakte Kopie des beschädigten Modells. In nur zwei Tagen wurden 99% der Daten wiederhergestellt .

Chemische Reagenzien sind sehr hilfreich bei der Arbeit mit beschädigten Medien. Bevor Sie versuchen, etwas wiederherzustellen, müssen Sie der Informationsquelle so nahe wie möglich kommen. Reagenzien werden auch verwendet, um physisch gelöschte Informationen wiederherzustellen, beispielsweise wenn mit Seriennummern gearbeitet wird. Das chemische Ätzen ist die häufigste und erfolgreichste Methode zur Wiederherstellung von Seriennummern auf einer Metalloberfläche.

Reinigung und Wiederherstellung

Manchmal reicht es aus, die beschädigten Teile sorgfältig abzuschneiden, um auf die Daten zuzugreifen, ohne auf Reagenzien zurückzugreifen. Es ist interessant, den Prozess am Beispiel der Bearbeitung einer bei einem Brand ausgebrannten Spiegelkammer zu betrachten. Sie wurde zu Datenrettungsspezialisten geschickt.



In der Kamera befand sich eine beschädigte Speicherkarte mit Familienbildern.



Der Kartensteckplatz ist komplett durchgebrannt.



Um die Kamera vorsichtig zu öffnen und zur SD-Karte zu gelangen, verwendeten die Ingenieure einen speziellen Bohrer.



Der Brandschaden beschränkte sich nicht nur auf das Kameragehäuse, auch die Hülle der SD-Karte schmolz und verschmolz mit dem Chip.



Die Karte musste mit chirurgischer Präzision geschnitten werden. Natürlich war es unmöglich, es in einen anderen Kartenleser einzusetzen. Die Ingenieure mussten den Speicherchip von der Kunststoffschale trennen.



Erst nachdem der Zugriff auf den Chip freigegeben wurde, konnten die Daten gelesen werden. Quelle

Feuer oder Schleifmittel sind nicht immer ausreichende Bedingungen für die vollständige Vernichtung von Informationen. Eine deformierte Festplatte ist möglicherweise nicht funktionsfähig, die darauf enthaltenen Daten bleiben jedoch erhalten, obwohl das Entfernen sehr schwierig sein wird.

Im Idealfall haben Sie eine Scheibe, die sich drehen kann. Eine der Methoden zur Datenwiederherstellung wird als "Festplattenwechsel" bezeichnet, wenn eine Magnetplatte von einer beschädigten Festplatte entfernt und in das Festplattengehäuse desselben Modells eingelegt wird. In seltenen Fällen ist das Vorhandensein eines bestimmten Festplattenmodells mit der gewünschten Firmware-Version die einzige verfügbare Möglichkeit, Daten zurückzugeben. Zu diesem Zweck verfügt Ontrack beispielsweise über 150.000 Ersatzteile für „Spenderscheiben“, von denen die älteste über 25 Jahre alt ist.

Garantierte Möglichkeit, Informationen zu zerstören

Fortgeschrittene Labore können sogar mit zerbrochenen Discs arbeiten, indem sie einzelne Aufnahmeblöcke unabhängig voneinander scannen. Alle Teile der Disc sind sauber geklebt und sorgfältig ausgerichtet . Dann folgt die Phase der visuellen Entfernung von Informationen oder der Analyse der Restmagnetisierung der Spuren. Dies ist eine sehr mühsame Arbeit, die hohe finanzielle und zeitliche Kosten erfordert. Die ganze Frage ist Motivation. Wenn Sie wirklich Daten wiederherstellen müssen, können Sie dies wahrscheinlich.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Daten so zu verzerren, dass kein Labor sie empfängt. Unter ihnen:

• vollständige mechanische Zerstörung - Zerstörung der Scheibe bis zu den kleinsten Partikeln;
• Exposition gegenüber einem starken Magnetfeld;
• Säure.

Die letztere Methode ist die spektakulärste.


In diesem Video wird die Festplatte in Salzsäure und Salpetersäure gelöst. Säure löst die Platinen und Gehäuse auf und das Laufwerk selbst lässt sie intakt, löscht jedoch einen dünnen „Film“ von Daten von der Oberfläche.

Umgang mit umfangreichen Schäden

Am 14. Dezember 2012 führte Adam Lansa ein Massaker an der Sandy Hook Elementary School durch, bei dem 27 Menschen getötet wurden. Er beging Selbstmord, ohne einen Abschiedsbrief zu hinterlassen. Einige Informationen über das Motiv, das Adam zum Massaker veranlasste, könnten sich wahrscheinlich auf dem Computer befinden, den der 20-jährige Einsiedler als eine der wichtigsten Arten des Kontakts mit der Außenwelt verwendete.



Lenza hat versucht, die Festplatte des Computers mit einem Hammer und einem Schraubendreher zu zerstören - auf dem Foto oben können Sie den Zustand der Festplatte beurteilen. Das FBI untersuchte den 500-Gigabyte-Seagate-Barracuda mehrere Monate lang, erhielt jedoch keine Informationen.

Bedeutet dies, dass der "paranoide Modus" vergeblich aktiviert ist? Einige Studien zeigen, dass auch kritisch beschädigte Daten auf Wunsch wiederhergestellt werden können. Das FBI fand in Lansas Haus viele Bilder von Leichen, Videos von Selbstmorden. Ein umfassender digitaler Fußabdruck des Verbrechers wurde ebenfalls untersucht, was zu Foren führte, in denen über Pädophilie diskutiert wurde. Psychologen konnten ein vollständiges und lebendiges Porträt erstellen. Es machte keinen Sinn mehr, Ressourcen für das Extrahieren zusätzlicher Informationen aufzuwenden.


Festplattenplatte mit magnetischer Aufhängung bei 30-facher Vergrößerung

Stellen Sie sich jedoch vor, dass die CD streng geheime Informationen enthält, deren Zugriff auf Leben und Tod erfolgt. Es ist bekannt, dass wir durch Schmieren einer kolloidalen Suspension von Fe ₂ O ₃ -Partikeln auf einer Oberfläche einer Festplatte mit einer dünnen Schicht einen magnetischen Kontrast im reflektierten Licht sehen, mit dessen Hilfe wir das Vorhandensein oder Fehlen von Informationen beurteilen können.


Der Bereich der Festplatte im Bereich der Servotags bei 800-facher Vergrößerung

Bei 800-facher Vergrößerung mit einem optischen Mikroskop werden einzelne Servomarkierungen klar unterschieden, Spuren mit Daten, die von einem schwächeren Feld aufgezeichnet wurden, sind etwas schlechter.

Trotz der Beschädigung von Fragmenten der Aufzeichnungsspuren, die das Lesen mit dem Laufwerk unmöglich machten, wurden die Informationen physisch beibehalten, sodass sie wiederhergestellt werden können. Auf Festplatten können wir die Methode zum Ablesen der Restmagnetisierung verwenden.

Das Problem der Datenwiederherstellung ist daher eine Frage der erforderlichen Ausrüstung (und eines großen Wunsches). Wenn Sie ein Magnetkraftmikroskop haben, können Sie die Festplatte im Submikronbereich untersuchen. Die moderne Wissenschaft kennt Beispiele für viel spezifischere Studien, einschließlich der Verwendung der Rasterkraftmikroskopie, mit der die Oberflächentopographie mit einer Auflösung von mehreren zehn Angström bis zum Atom bestimmt wird.

Aufgaben mit maximalem Schwierigkeitsgrad

Wenn Sie der Meinung sind, dass das Wiederherstellen von Daten von einer beschädigten Schraubendreherdiskette schwierig ist, wie wäre es dann mit dem Lesen von Informationen aus einem Mechanismus, der vor unserer Zeit erstellt wurde?

1901 wurde das Schiff von einem Schiff, das in der Nähe der griechischen Insel Antikythera versenkt worden war, von einem mechanischen Gerät mit ungewissem Zweck angehoben. 117 Jahre dauernde Studien haben gezeigt, dass der Antikythera-Mechanismus zwischen 100 und 205 geschaffen wurde. BC und wurde für astronomische und astrologische Berechnungen verwendet. Um das vollständige Modell des Mechanismus wiederherzustellen, von dem nur ein Viertel der ursprünglichen Details erhalten blieb, waren mehrere Methoden zulässig.


Antikythera-Mechanismus, Röntgenforschung.

Um die Position der Zahnräder innerhalb der mit dem Mineral bedeckten Fragmente wiederherzustellen, wurde eine Computertomographie verwendet, die dreidimensionale Karten von verborgenen Inhalten unter Verwendung von Röntgenstrahlen erstellt. Es war möglich, die Beziehung der einzelnen Komponenten zu bestimmen und ihre funktionale Zugehörigkeit zu berechnen. Die Phasenkontrast-Röntgenbildgebung wird auch zum Lesen alter Manuskripte verwendet, um die Höhe eines 100 Mikrometer dicken Textes in Bezug auf Papier zu bestimmen.



Den Archäologen half die „Anweisung“ - eine Beschreibung verschiedener Details, die auf der Oberfläche des Mechanismus selbst vorgenommen wurden. Der überwiegende Teil des Textes wurde jedoch durch Erosion zerstört. Darüber hinaus wurde der Text selbst mit Symbolen erstellt, die etwas größer als 1 mm waren - Wissenschaftler hatten zuvor nur auf Münzen ein ähnliches Filigran gefunden.

Mit Hilfe eines äußerst leistungsstarken 8-Tonnen-Bladerunner-Tomographen von X-Tek Systems (jetzt Nikon Metrology), mit dem Mikrorisse in Turbinen erkannt werden, konnten Wissenschaftler etwa 3,4 Tausend Zeichen (500 Wörter) sehen und lesen. In zwei Wochen erstellte der Tomograph über 600 GB Röntgenbilddaten der Inschriften, die mehr als zweitausend Jahre vor den Augen verborgen waren.


Ein Fragment des Textes nach der Verarbeitung von RTM.

Um die Texte auf der Innen- und Außenfläche des Mechanismus zu untersuchen, wurde die PTM-Technologie ( Polynomial Texture Mapping , Polynomial Texture Mapping) verwendet, mit der Archäologen auch fast gelöschte Keilschrift auf babylonischen Tontafeln lesen können. Das Wesen der Technologie ist wie folgt: Ein Objekt wird unter verschiedenen Lichteinfallswinkeln fotografiert, und dann erstellt das Programm basierend auf zweidimensionalen Bildern das wahrscheinlichste dreidimensionale Bild der Oberfläche. Selbst eine kostengünstige Digitalkamera bietet eine ausreichende Auflösung, um gute PTM-Bilder zu erstellen, und fast jede Lichtquelle, z. B. ein Blitz, kann verwendet werden.

Bilder und Töne des vorletzten Jahrhunderts

Seit der Mitte des 19. Jahrhunderts. Es wurden viele Beispiele für Audioaufnahmen erstellt, die heute aufgrund des Mangels an dafür erforderlichen Geräten oder aufgrund der Tatsache, dass sich die Aufzeichnungsmedien selbst - Wachszylinder und -platten - in einem so bedauerlichen Zustand befinden, dass sie nicht verwendet werden können, nicht reproduziert werden können.

Optische Scanner werden heute verwendet, um die ältesten Audioaufnahmen wiederherzustellen. Zunächst werden die Platten im optischen Bereich mit einer Auflösung von 10 bis 100 nm abgetastet, um ein vollständiges dreidimensionales Modell zu erstellen. Dann werden die erhaltenen Modelle von Zylindern und Platten unter Verwendung von Algorithmen verarbeitet, die Bilder in Ton umwandeln.

Auf diese Weise war es möglich, die 1878 in Edisons Labor auf Alufolie aufgezeichneten Geräusche wiederherzustellen und die Daten der Aufnahme von 1860 auf einem rußigen Papierblatt zu verarbeiten.


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Eine weitere wichtige vergessene Kunst der Vergangenheit sind die ersten Fotografien. Im frühen fotografischen Prozess, basierend auf der Lichtempfindlichkeit von Silberiodid, erhielten wir nicht die üblichen Fotos, sondern Daguerreotypien, bestehend aus Legierungen, die durch die Wechselwirkung von Silber und Quecksilber gebildet wurden und auch zur Herstellung von Spiegeln verwendet wurden (daher wurden Daguerreotypien als „Spiegel mit Gedächtnis“ bezeichnet).

Es ist zu beachten, dass Reproduktionen von Daguerreotypien nur eine allgemeine Vorstellung vom Bild vermitteln, ohne dessen wahres Erscheinungsbild zu vermitteln. Die Platte mit dem Bild musste in Händen bewegt werden, um eine dunkle Oberfläche einzufangen, die im Spiegel des Daguerreotyps ein Bild ergeben würde.

Fotografien aus der Mitte des 19. Jahrhunderts. Die Verwendung dieser Technologie steht uns aufgrund von Anlaufen und anderen Schäden nicht mehr zur Verfügung. Die Wissenschaftler konnten jedoch die Originalbilder von den Platten unter Verwendung eines Raster-Röntgenfluoreszenzmikroskops wiederherstellen, das die Verteilung von Quecksilber auf den Platten bestimmte.

Mit einem Röntgenstrahl von 10 x 10 Mikrometern Größe (zum Vergleich: Die durchschnittliche Dicke eines menschlichen Haares beträgt 75 Mikrometer) und der Energie, die am empfindlichsten für die Quecksilberabsorption ist, dauerte das Scannen jedes Dagerotyps etwa acht Stunden. Durch die Analyse der Position von Quecksilberpartikeln konnten die Forscher ein Bild in ausgezeichneter Qualität erhalten.

Je schneller sich die Technologie entwickelt, desto schwieriger ist es, veraltete Geräte und Speichermedien zu verwenden. Wir erinnern uns noch daran, wie man den Magnetfilm „verjüngt“ (er muss „ gebacken “ werden), aber um mit älteren Mechanismen arbeiten zu können, müssen Sie Forschungsinstitute verbinden und mehrjährige Forschungsprogramme durchführen. Mit Mühe gelang es ihnen, Charles Babbages Auto wiederherzustellen und den ältesten funktionierenden Computer wieder in Betrieb zu nehmen. Eines Tages, nach vielen Jahren, werden unsere Nachkommen versuchen, Daten von einer CD mit anderen uns unbekannten Technologien zu lesen.