Arte escura da ressurreição: como recuperar dados de mídia danificada

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Recuperar dados não é apenas trazer de volta à vida um disco rígido voador. Em um sentido amplo, os dados podem ser apresentados em qualquer meio e perecerem - de todas as maneiras possíveis.

A recuperação de dados é uma ciência. Ainda não tem nome, mas talvez possa ser chamado de arqueologia de computadores, cujo assunto de interesse é a restauração, por métodos digitais, de qualquer informação danificada ou apagada.

Assim, os arqueólogos de computadores podem restaurar fotos de família de um smartphone danificado ou dados de um disco rígido destruído por um criminoso na tentativa de se livrar de evidências, além de ajudar a recriar detalhes de um mecanismo que foi destruído milhares de anos atrás.

Sobrevivência do disco

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Em 1º de fevereiro de 2003, o ônibus espacial Columbia entrou em colapso ao entrar em atmosferas densas devido a danos à asa com um pedaço de espuma isolante de calor. No compartimento de carga, o navio carregava um disco rígido de 340 megabytes no qual as informações foram registradas no experimento CVX-2 (Viscosidade Crítica do Xenon), durante o qual foi estudado o comportamento do xenon sob condições de microgravidade.

O projeto CVX-2 durou um total de 20 anos, e os resultados do experimento espacial final foram de grande valor científico. Por uma feliz coincidência, o disco rígido não foi destruído no desastre - caiu no lago, de onde foi removido pela equipe de busca. A NASA enviou o disco para a Kroll Ontrack, uma empresa de recuperação de dados de computador.



O disco ficou muito danificado: não apenas os elementos de metal e plástico derreteram, mas também a tampa que o protegia da sujeira e poeira. No entanto, as chapas de alumínio, onde, de fato, as informações são armazenadas, não foram recolhidas. Eles foram limpos com uma solução química e depois colocados em outro disco rígido - uma cópia exata do modelo danificado. Em apenas dois dias, 99% dos dados foram recuperados .

Os reagentes químicos são muito úteis quando se trabalha com mídia danificada. Antes de tentar restaurar algo, você precisa chegar o mais próximo possível da fonte de informação. Os reagentes também são usados ​​para restaurar informações apagadas fisicamente, por exemplo, quando se trata de trabalhar com números de série. A gravação química é o método mais comum e bem-sucedido de recuperar números de série em uma superfície de metal.

Limpeza e recuperação

Às vezes, para acessar os dados, basta cortar cuidadosamente as peças danificadas sem recorrer aos reagentes. É interessante considerar o processo pelo exemplo de usinagem de uma câmara de espelho queimada em um incêndio. Ela foi enviada a especialistas em recuperação de dados.



Um cartão de memória danificado com fotos da família estava dentro da câmera.



O slot do cartão está completamente queimado.



Para abrir cuidadosamente a câmera e acessar o cartão SD, os engenheiros usaram uma broca especial.



Os danos causados ​​pelo incêndio não se limitaram ao corpo da câmera, a concha do cartão SD também derreteu e se fundiu com o chip.



O mapa teve que ser cortado com precisão cirúrgica. Obviamente, era impossível inseri-lo em outro leitor de cartão. Os engenheiros tiveram que separar o chip de memória do invólucro de plástico.



Somente limpando o acesso ao chip conseguimos ler os dados. Fonte

Os meios de fogo ou moagem nem sempre são condições suficientes para a completa aniquilação de informações. Um disco rígido deformado pode ficar inoperante, mas os dados nele permanecerão intactos, embora a remoção seja muito difícil.

No caso ideal, você tem um disco que pode girar. Um dos métodos de recuperação de dados é conhecido como "substituição de disco" quando um disco magnético é removido de um disco rígido danificado e colocado na caixa do disco rígido do mesmo modelo. Em casos raros, a presença de um modelo de disco rígido específico com a versão de firmware desejada é a única maneira disponível de retornar dados. Para esses fins, por exemplo, o Ontrack possui 150 mil peças de reposição para “discos de doadores”, sendo a mais antiga com mais de 25 anos.

Maneira garantida de destruir informações

Laboratórios avançados podem até trabalhar com discos quebrados, digitalizando independentemente blocos de gravação individuais. Todas as partes do disco estão bem coladas e cuidadosamente alinhadas . Depois vem o estágio da remoção visual das informações ou da análise da magnetização residual das faixas. Este é um trabalho muito minucioso que exige grandes custos financeiros e de tempo. A questão toda é motivação. Se você realmente precisa recuperar dados, provavelmente pode.

Existem várias maneiras de distorcer os dados para que nenhum laboratório os receba. Entre eles estão:

• destruição mecânica completa - destruição do disco para as menores partículas;
• exposição a um poderoso campo magnético;
• ácido.

O último método é o mais espetacular.


Neste vídeo, o disco rígido é dissolvido em ácidos clorídrico e nítrico. O ácido dissolve as placas e os estojos, e o próprio drive o deixa intacto, mas apaga um fino “filme” de dados da superfície.

Lidar com danos extensos

Em 14 de dezembro de 2012, Adam Lansa realizou um massacre na escola primária Sandy Hook, matando 27 pessoas. Ele cometeu suicídio sem deixar uma nota de suicídio. Algumas informações sobre o motivo que levou Adam ao massacre provavelmente poderiam estar no computador, que os reclusos de 20 anos usaram como uma das principais formas de contato com o mundo exterior.



Lenza tentou destruir o disco rígido do computador com um martelo e uma chave de fenda - na foto acima, você pode avaliar a condição do disco. O FBI investigou o Seagate Barracuda de 500 gigabytes por vários meses, mas não recebeu informações.

Isso significa que o "modo paranóico" é ativado em vão? Alguns estudos mostram que mesmo dados gravemente danificados podem ser restaurados, se desejado. O FBI encontrou na casa de Lansa muitas fotos de cadáveres, vídeos de suicídios. Também foi estudada uma extensa pegada digital do criminoso, o que levou a fóruns discutindo a pedofilia. Os psicólogos conseguiram fazer um retrato completo e vívido. Gastar recursos para extrair informações adicionais não fazia mais sentido.


Placa de disco rígido de suspensão magnética com ampliação de 30x

Mas imagine que o disco contenha informações ultra-secretas, cujo acesso é uma questão de vida ou morte. Sabe-se que, ao borrar uma suspensão coloidal de partículas de Fe ₂ O ₃ em uma superfície de um disco rígido com uma camada fina, veremos contraste magnético na luz refletida, com a ajuda da qual podemos avaliar a presença ou ausência de informações.


A área do disco rígido na área de servo tags com ampliação de 800x

Na ampliação de 800x com um microscópio óptico, as marcas de servo individuais são claramente distinguidas, as faixas com dados registrados por um campo mais fraco são um pouco piores.

Apesar dos danos aos fragmentos das faixas de gravação, impossibilitando a leitura usando a unidade, as informações foram fisicamente preservadas, o que possibilita a recuperação. Nos HDDs, podemos usar o método de leitura da magnetização residual.

Assim, a questão da recuperação de dados é uma questão de ter o equipamento necessário (e um grande desejo). Se você possui um microscópio de força magnética, pode examinar o disco rígido no nível submicrônico. A ciência moderna conhece exemplos de estudos muito mais específicos, incluindo o uso de microscopia de força atômica, que é usada para determinar a topografia da superfície com uma resolução de dezenas de angstroms até atômicas.

Tarefas de dificuldade máxima

Se você acha difícil recuperar dados de um disco danificado de uma chave de fenda, que tal ler informações de um mecanismo criado antes de nossa era?

Em 1901, de um navio afundado perto da ilha grega de Antikythera, o navio foi levantado por um dispositivo mecânico de finalidade incerta. Estudos com 117 anos mostraram que o mecanismo Antikythera foi criado entre 100 e 205. BC e foi usado para cálculos astronômicos e astrológicos. Para recriar o modelo completo do mecanismo, do qual apenas um quarto dos detalhes originais foram preservados, vários métodos permitidos.


Mecanismo de Antikythera, pesquisa radiográfica.

Para restaurar a posição das engrenagens dentro dos fragmentos cobertos com o mineral, foi utilizada a tomografia computadorizada, que cria mapas tridimensionais de conteúdos ocultos por meio de raios-X. Foi possível determinar a relação dos componentes individuais e calcular sua afiliação funcional. A imagem de raios-X com contraste de fase também é usada para ler manuscritos antigos, determinando a altura de um texto com 100 mícrons de espessura em relação ao papel.



Os arqueólogos foram ajudados pela "instrução" - uma descrição de vários detalhes feitos na superfície do próprio mecanismo. No entanto, a grande maioria do texto foi destruída pela erosão. Além disso, o texto em si foi feito com símbolos com um tamanho ligeiramente superior a 1 mm - os cientistas já haviam encontrado filigrana semelhante apenas em moedas.

Os cientistas conseguiram ver e ler cerca de 3,4 mil caracteres (500 palavras) com a ajuda de um ultra-poderoso tomógrafo Bladerunner de oito toneladas da X-Tek Systems (agora Nikon Metrology), que é usado para detectar microfissuras em turbinas. Em duas semanas, o tomógrafo criou mais de 600 GB de dados de imagens de raios-X das inscrições, que foram escondidos dos olhos por mais de 2 mil anos.


Um fragmento do texto após o processamento do RTM.

Para estudar os textos nas superfícies interna e externa do mecanismo, foi utilizada a tecnologia PTM ( Mapeamento Polinomial de Texturas , Mapeamento Polinomial de Texturas ), que ajuda os arqueólogos a lerem textos cuneiformes quase apagados em tabletes de argila da Babilônia. A essência da tecnologia é a seguinte: um objeto é fotografado em diferentes ângulos de incidência da luz e, com base em imagens bidimensionais, o programa recria a imagem tridimensional mais provável da superfície. Mesmo uma câmera digital barata oferece resolução suficiente para criar boas imagens PTM, e quase qualquer fonte de luz, como um flash, pode ser usada.

Imagens e sons do século anterior

Desde meados do século XIX. foram criadas muitas amostras de gravações de áudio, que hoje não podem ser reproduzidas devido à falta de dispositivos necessários para isso, ou pelo fato de os próprios meios de gravação - cilindros e placas de cera - estarem em um estado deplorável que não podem ser usados.

Os scanners ópticos são usados ​​hoje para restaurar as gravações de áudio mais antigas. Primeiro, os discos são digitalizados na faixa óptica com uma resolução de 10 a 100 nm para criar um modelo tridimensional completo. Em seguida, os modelos obtidos de cilindros e placas são processados ​​usando algoritmos que convertem imagens em som.

Foi assim que foi possível restaurar os sons gravados em papel alumínio no laboratório de Edison em 1878, bem como processar os dados da gravação feita em 1860 em uma folha de papel fuligem.


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Outra importante arte esquecida do passado são as primeiras fotografias. No processo fotográfico inicial, com base na fotosensibilidade do iodeto de prata, não obtivemos as fotos usuais, mas os daguerreótipos, constituídos por ligas formadas pela interação prata e mercúrio, que também eram usadas para fazer espelhos (portanto, os daguerreótipos eram chamados de “espelho com memória”).

Deve-se notar que as reproduções de daguerreótipos dão apenas uma idéia geral da imagem, sem transmitir sua verdadeira aparência. A placa com a imagem teve que ser movida nas mãos para captar uma superfície escura que, refletida no espelho do daguerreótipo, daria uma imagem.

Fotografias criadas em meados do século XIX. O uso dessa tecnologia não está mais disponível devido a manchas e outros danos. No entanto, os cientistas conseguiram restaurar as imagens originais das placas usando um microscópio de fluorescência de raios X, que determinou a distribuição de mercúrio nas placas.

Com um feixe de raios-x de 10x10 mícrons de tamanho (para comparação: a espessura média de um cabelo humano é de 75 mícrons) e com a energia mais sensível à absorção de mercúrio, a varredura de cada dagerótipo levou cerca de oito horas. Ao analisar a localização das partículas de mercúrio, os pesquisadores conseguiram obter uma imagem de excelente qualidade.

Quanto mais rápida a tecnologia se desenvolve, mais difícil é usar dispositivos e mídias de armazenamento desatualizados. Ainda nos lembramos de como “rejuvenescer” o filme magnético (ele precisa ser “ cozido ”), mas, para trabalhar com mecanismos mais antigos, você precisa conectar institutos de pesquisa e executar programas de pesquisa plurianuais. Foi difícil restaurar o carro de Charles Babbage e colocar em operação o computador mais antigo em funcionamento. Algum dia, depois de muitos anos, nossos descendentes tentarão ler dados de um CD usando outras tecnologias desconhecidas para nós.