數據安全技術論文(2)
數據安全技術論文篇二
數據安全與數據恢復技術
摘要：隨著我館數字化進程的穩步推進、水平逐步提高，多種數字化管理和存儲手段被應用。目前，我館采用了多種數字化軟件系統，例如，藏品管理系統、檔案管理系統、資金結算系統、OA辦公系統和個人PC辦公系統等等，這導致了各種數據信息量的大量增加，數據的存儲難度及數據維護成本和數據安全問題也越來越凸顯，一旦數據損壞或者丟失，那么損失是無法衡量的。所以如何保護我們的數據不被損壞是我館信息化建設進程中所關心的問題之一。
關鍵詞：數據安全;數據恢復
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 數據存儲介質
說到數據保護就不得不提數據的存儲介質。目前，我們所知道的數據存儲介質有磁介質存儲技術、光存儲技術、電子存儲技術、光磁存儲技術等。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備就仍然是磁介質存儲。除去磁存儲介質以外，其他存儲介質都有較大局限性。例如，光存儲技術就有容量小、價格貴且存儲薄膜容易劃傷和容易脫落等弊端。
1.2 磁存儲介質的局限性
我們都知道目前數據大都是存儲在磁盤、磁帶等等磁介質上的，而磁介質對使用環境、文件系統、機械工藝技術有較強的依賴。磁介質存儲設備的最大麻煩就是不穩定，經常會發生硬盤磁道出錯等故障，這是因為磁介質會隨著使用逐漸出現磁粉脫落、劃傷等現象，導致數據存儲的失敗。
2 從文件系統角度進行分析
2.1 NTFS文件系統
NTFS是微軟推出的一種新型文件系統。微軟推出NTFS文件系統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，也是主力文件系統。NTFS的目標是獲得可靠性、高效性和安全性。
2.2 NTFS文件系統中卷的布局
[MBR引導\&DBR引導區\&用戶數據\&MFT區\&用戶數據\&MFT部分記錄備份\&用戶數據\&DBR備份\&]
MBR引導 DBR引導區用戶數據 MFT區用戶數據 MFT部分記錄備份用戶數據 DBR備份
結合上圖我們發現DBR(DOS引導記錄)引導區在卷的最后一個扇區保存了一份DBR扇區的備份。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出現問題時，就可以尋找其備份恢復其中的內容了。
3 數據恢復的可能性
首先，我們需要講解一下磁存儲技術的原理，這有助于我們更深刻的了解數據恢復工作。磁存儲技術的工作原理是通過改變磁粒子的極性來在磁性介質上記錄數據。因為效率等諸多方面的考慮，在我們利用操作系統提供的指令刪除數據文件的時候，磁介質上的磁粒子極性并不會被清除。操作系統只是對文件系統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 數據經常出現的問題
有很多種原因可能造成數據問題。最常見的原因當數人為的誤操作，比如錯誤的刪除文件、用錯誤的文件覆蓋了有用數據等等。而存儲器本身的損壞也占據了相當大的比重，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，也可能造成數據損壞。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數據丟失。分區一旦損壞，系統則立即癱瘓，動彈不得。大多數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，或者要經過很長時間才能成功，有時甚至會出現藍屏等。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部分弱磁現象的反應，造成該弱磁存儲區的數據無法正常讀取，屬于物理壞道問題。 2) 多次開機后才能進入系統，這種現象在內存及顯卡金手指部分氧化和電源供電穩定性不良后都會產生該現象。
3) 硬盤聲音突然由原來正常的機械轉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據或出現尋道錯誤而產生的聲音。
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) 系統經常出現藍屏或死機現象，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) 對硬盤執行分區時，到某一進度就會中斷。
5.2 磁盤的邏輯壞道的判斷
1) 每次系統開機都會自動運行Scandisk掃描磁盤錯誤。
2) 系統啟動時不能通過硬盤引導系統，用工具盤啟動后可以看到硬盤盤符，但無法進入，無法顯示分區大小及狀態。這種情況很有可能是硬盤的引導扇區出了問題。
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分區的邏輯錯誤。
2) 對于磁盤分區表的問題，我經常用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，把DiskGenius復制進PE系統里，打開程序并選擇要恢復分區表的磁盤，然后點擊工具―搜索已丟失分區(重建分區表)，搜索范圍定為整個硬盤，開始搜索后，DiskGenius會將硬盤分區一個個顯示，這個時候，你需要自己來判斷搜索到的分區是不是你丟失的分區，如果是，點擊保留即可。搜索完成后，如果已經完整的找回原有分區，點擊硬盤―保存分區表，重新啟動電腦進入PE，就會發現原來的硬盤已經恢復原貌。
3) 對于以上方法不能解決的問題，我們介紹一下專業級和普通級的數據恢復方法。
① 專業性的數據恢復工作所執行的基本步驟。專業性的數據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，并且所有的操作設備都會置于非寫入狀態，以防對數據產生破壞。待處理的硬盤會先連入經過特殊改裝的控制板，在禁止硬盤主軸電機啟動的狀態下拆開外殼。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、信號分析儀等專業設備全面檢查硬盤受損情況。所有讀出的原始信號會由專業工作人員根據原有操作系統情況還原成可用的數據文件，至此完成所有數據恢復工作。
② 由于專業級的數據恢復成本較為高昂，通常起價就需要幾百元人民幣，而根據恢復的數據量大小，價格很可能還要高得多。很多情況下，數據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情況，對相對要求較低的數據恢復任務，使用數據恢復軟件(如EasyRecovery、FinalData等)進行低成本的數據恢復工作。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據，不妨試試其他的。
7 養成良好的數據安全意識
養成良好的數據安全意識非常重要，這是數據安全保障的前期措施，下面我舉一些例子：1) 定期做數據有備份工作;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) 最好讓有數據修復方面有經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) 對外設存儲設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) 不要強行關閉設備電源，對移動存儲設備拔出時，應先安全彈出硬件再拔出，不要強行拔出;12) 如果你的電腦發出怪聲，請立即關掉電源，繼續使用會損壞硬件。
8 總結
這就涉及數據安全的領域，同時，作為數據保護最后的保障――數據恢復技術也就自然而然成為我們所關心的問題。目前，我館信息設備種類非常多，數據存儲量很大，但我館工作人員對數據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，根據本人工作經驗，從硬件和軟件兩個角度對數據安全和數據恢復技術進行了較為詳細的分析。
參考文獻：
[1] 劉學斌，蘭傳智.計算機取證中數據恢復的特點、難點和解決方法[A].全國計算機安全學術交流會論文集・第二十五卷[C].2010年.
[2] 崔崧.基于WINDOWS FAT的數據恢復系統的設計與實現[J].成都教育學院學報，2006(4) .
看了“數據安全技術論文”的人還看：
3.安全防范技術論文