计算机数据恢复技术研究

薄光明

摘 要：计算机已经成为现代社会人员办公必不可少的重要工具，编辑处理文本、图像和视频等文件必须依赖计算机才能完成。而在频繁操作处理文件过程中，文件被误删除的情形也时有发生，对于包含重要数据的文件一旦被感染病毒遭到破坏，或计算机硬件出现故障导致数据无法读取，尽快恢复文件成了挽回损失首先被想到的办法。文章将用具体实例对常见数据误删情形给出解决方案和建议，用例子介绍硬盘上恢复文件的具体步骤。

关键词：误删除文件；数据恢复；信息安全

中图分类号：TP309.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）24-0135-02

Abstract： Computer has become an indispensable and important tool for office workers in modern society， and editing and processing documents such as text， images and videos must rely on the computer to complete. In the process of frequent operation and processing of files， files are erroneously deleted from time to time. Once files containing important data are damaged by infected viruses， or computer hardware fails， the data cannot be read. Restoring documents as soon as possible has been the first thing to restore the loss. In this paper， the solutions and suggestions for common data erasure cases are given with concrete examples， and the concrete steps of file recovery on hard disk are introduced with examples.

Keywords： erroneously deleted files； data recovery； information security

引言

随着信息技术的快速发展与计算机应用的普及，各种信息数据的安全已经受到人们的关注与重视。其中，硬盘作为计算机硬件系统中的重要组成部分，承担着数据存储与读取的功能。因此，了解数据在计算机中存储的基本方式与原理，掌握基本的硬盘数据保护注意事项和恢复方法就显得尤为重要。为此，本文分析了硬盘数据受损的常见原因，简要阐述了数据信息在硬盘中的存储形式，并针对不同的原因导致的数据丢失进行了恢复技术探究与实践。结合现在发展迅猛并遍地开花的云存储技术，介绍了几种有助于防范数据丢失的云技术应用实例[1]。

1 硬盘数据遭到破坏的几种常见情形

硬盘数据受损一般都是软件系统或者硬件故障方面的原因造成的，细分原因如下：

1.1 软件系统方面的因素

1.1.1 木马病毒的感染

科技的不断进步，网络也出现了多元化普及发展，各种新型木马病毒的传播和感染方式多种多样。计算机一旦感染木马病毒后，将面临数据丢失或破坏的危险，尤其是国防、外事以及金融等重要单位、受到木马病毒入侵的危害会更大，严重者甚至可能会危及一个国家的存亡[2]。

1.1.2 误操作造成的彻底删除

不经回收站的删除操作，如果不借助于恢复工具，一般很难再把数据恢复出来，这种情形的数据误删除和数据恢复需求往往是平时办公环境中最常见的，下文中的操作与实践将针对此种情形给出具体的解决操作步骤。

1.1.3 其它恶意破坏

硬盘数据因为读取软件受到破坏时，出现文件在本机无法读取的假象，或者文件打开之后为乱码，数据信息无法显示、硬盘分区出现错误等。

1.2 硬件方面的故障

硬件故障主要是文件的儲存载体硬盘发生的物理损坏，常常导致机器无法正常运行，也是导致数据受损的一个主要方面。机械硬盘，是计算机最为常见的存储设备，它在特殊工艺处理的平整磁性表面存储和读取信息[3]。尽管现在的硬盘包装工艺对硬盘内部的元件和材料起到了很好的保护作用，但如果计算机硬盘受到强烈的外界撞击，导致磁头变形、盘片划伤或者磁臂断裂时，硬盘数据会因为系统无法识别硬盘而不能读取数据。

2 数据信息存储的形式与原理

按照一本书按照50万字来估算，一个1TB容量的硬盘可以保存100多万册的图书，并且建立准确清晰的目录与索引。如此海量的信息，硬盘如何储存，并如何建立目录与索引的，这与它的数据系统构成有关。

硬盘的数据系统由五部分构成：主引导扇区、操作系统引导扇区OBR、文件分配表FAT、目录区DIR和数据区DATA。数据区DATA是硬盘中保存的文件信息。前面四个构成是为了建立索引或纠错，通常进行的删除操作，并非清除DATA 区的数据，而是对文件分配表进行重写；对硬盘进行分区，也并没有破坏DATA 区的数据，而是对MBR 和OBR 进行了修改，这正是许多硬盘数据在误操作之后有机会得到修复的基础所在。

3 数据恢复的实践与操作

针对前面的原因分析，下面分别对不同原因造成的数据丢失给出具体的处理方案或解决建议。

（1）木马病毒侵入计算机系统后，一般会对分区表进行破坏，硬盘主引导记录MBR和DOS引导记录DBR会受到破坏，但存放于DATA区的数据并无发生变化，之所以系统报错不能正常读取文件可能是MBR和DBR被破坏导致文件路径发生改变导致的。

针对上面情况，我们的处理方案是在计算机的日常使用中，应经常性对计算机进行病毒全面查杀，保证能及时处理隐藏在系统中的木马病毒。除此以外，安装应用病毒查杀软件，有些顽固病毒用一般的杀毒软件难以彻底查杀，因此，应该有一些专门的木马查杀工具，如360安全卫士中的木马查殺功能，可快速恢复数据信息。并且提高查杀的频率，定期进行检查。

此外，还应该养成良好的安全习惯，对网络上来历不明的文件不去随意下载，更不要随意安装运行；对于微软发布的安全补丁要及时下载更新，以修复系统中的漏洞，从而提高系统的病毒防御能力[4]。

（2）文件被误删除时的数据恢复

被删除的文件借助专门的工具恢复起来不算困难。当发现重要文件被删除后，应尽可能停止对硬盘的读取操作，如果被删除的文件位于系统盘，应该尽可能关闭后台运行的进程，停止产生系统数据，以减少数据恢复时的干扰。

我们可以利用360安全卫士数据安全中的360文件恢复，其操作界面如图1所示，如果我们知道误删的文件原来在硬盘的位置，应先选择驱动器，减少恢复前的扫描范围，只要是DATA区的内容没有被覆盖，原理上讲，都可以被恢复。

当文件被删除时，操作系统只是打开文件分配表，在被删除的文件前面标注删除，对于计算机前面的用户来讲，就完成了删除文件的操作，空间可重新利用。在文件被删除的情况下，如果没有别的文件占用这个DATA区域，被删除的文件数据仍然保留在DATA区域，我们只需通过上面的360文件恢复查找到删除的文件，这些底层的数据操作交给360文件恢复去实现，为了避免被恢复出来的文件对原硬盘造成读写操作，此时最好给计算机再接入一个大容量的优盘，把恢复出来的文件存放到这个优盘里面，这样就完成了误删文件的恢复操作了。

（3）其他系统原因的数据恢复

硬盘数据因为读取软件受到破坏时，出现了文件在本机无法读取的假象时，这时我们只需修复文件的读取程序即可；文件打开之后为乱码，一般是因为没有选择正确的文件读取软件，或者是文件的后缀被修改导致的，修改为正确的文件后缀后一般即可正常显示文件信息了。

（4）硬件方面的原因导致的数据受损

如果确定硬件受到物理损伤，可以尝试开盘修复或更换元件，但是由于硬盘内部结构非常精密，需要严苛的操作环境和丰富的操作经验，而且并非所有物理故障都能得到解决。

4 其他有益于防止数据丢失的措施

4.1 采用固态硬盘作为存储载体

硬盘作为数据存储的最重要的载体，其制造工艺和储存技术也在不断更新发展。目前固态硬盘采用闪存作为存储介质，内部构造没有机械部件，在抗震和抗撞击方面体现出了较好的性能，可明显降低以前因为物理撞击而带来数据损失的概率。在发热功耗方面，固态硬盘没有盘体机构，不存在磁头臂寻道的声音和高速旋转时候的噪音，所以固态硬盘工作时候完全不会产生噪音。固态硬盘不存在每分钟7200或者5400的转速，几乎没有发热因此也更加节能，这些特点提高了自身的稳定性。

4.2 使用云存储作为防止数据丢失的一种补充手段

我们习惯于在本地进行办公文档的操作，而云技术如此发达和方便的今天。我们不得不对文档的安全进行重新思考审视。其实，如果我们利用WPS文字的云端功能[5]，所有的编辑过文档即刻上传到云存储服务器。文档本身占用的空间并不大，技术层面和经济性都不存在障碍。即便是自身电脑病毒感染，云储存的强大防范能力也能保证文档数据的安全。

参考文献：

[1]王松滨.硬盘数据恢复技术浅析[J].电子技术与软件工程，2017（22）：191.

[2]黄建强.木马病毒的危害与应对[J].学园，2014（08）：182-183.

[3]孙瑞.固态硬盘与机械硬盘综合比较探究[J].科技尚品，2016（01）：172-173.

[4]梁 博.木马病毒查杀与防范技术分析[J].科技风，2016（22）：41.

[5]阿楠.用好WPS文字的云端功能[J].电脑爱好者，2017（14）：52.