数据安全技术论文(2)
数据安全技术论文篇二
数据安全与数据恢复技术
摘要：随着我馆数字化进程的稳步推进、水平逐步提高，多种数字化管理和存储手段被应用。目前，我馆采用了多种数字化软件系统，例如，藏品管理系统、档案管理系统、资金结算系统、OA办公系统和个人PC办公系统等等，这导致了各种数据信息量的大量增加，数据的存储难度及数据维护成本和数据安全问题也越来越凸显，一旦数据损坏或者丢失，那么损失是无法衡量的。所以如何保护我们的数据不被损坏是我馆信息化建设进程中所关心的问题之一。
关键词：数据安全;数据恢复
中图分类号：G311 文献标识码：A 文章编号：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 从硬件角度进行分析
1.1 数据存储介质
说到数据保护就不得不提数据的存储介质。目前，我们所知道的数据存储介质有磁介质存储技术、光存储技术、电子存储技术、光磁存储技术等。而目前以微型计算机、工作站、服务器占主流应用地位，那么其相应的主流存储设备就仍然是磁介质存储。除去磁存储介质以外，其他存储介质都有较大局限性。例如，光存储技术就有容量小、价格贵且存储薄膜容易划伤和容易脱落等弊端。
1.2 磁存储介质的局限性
我们都知道目前数据大都是存储在磁盘、磁带等等磁介质上的，而磁介质对使用环境、文件系统、机械工艺技术有较强的依赖。磁介质存储设备的最大麻烦就是不稳定，经常会发生硬盘磁道出错等故障，这是因为磁介质会随着使用逐渐出现磁粉脱落、划伤等现象，导致数据存储的失败。
2 从文件系统角度进行分析
2.1 NTFS文件系统
NTFS是微软推出的一种新型文件系统。微软推出NTFS文件系统的主要目的是将其作为WindowsNT/2000/XP/vista/win7和服务器版本的默认文件系统，也是主力文件系统。NTFS的目标是获得可靠性、高效性和安全性。
2.2 NTFS文件系统中卷的布局
[MBR引导\&DBR引导区\&用户数据\&MFT区\&用户数据\&MFT部分记录备份\&用户数据\&DBR备份\&]
MBR引导 DBR引导区用户数据 MFT区用户数据 MFT部分记录备份用户数据 DBR备份
结合上图我们发现DBR(DOS引导记录)引导区在卷的最后一个扇区保存了一份DBR扇区的备份。MFT(主文件表)也有备份，只不过MFT备份的只是一部分而已。在这种情况下，当DBR或MFT出现问题时，就可以寻找其备份恢复其中的内容了。
3 数据恢复的可能性
首先，我们需要讲解一下磁存储技术的原理，这有助于我们更深刻的了解数据恢复工作。磁存储技术的工作原理是通过改变磁粒子的极性来在磁性介质上记录数据。因为效率等诸多方面的考虑，在我们利用操作系统提供的指令删除数据文件的时候，磁介质上的磁粒子极性并不会被清除。操作系统只是对文件系统的索引部分进行了修改，将删除文件的相应段落标识进行了删除标记。
4 数据经常出现的问题
有很多种原因可能造成数据问题。最常见的原因当数人为的误操作，比如错误的删除文件、用错误的文件覆盖了有用数据等等。而存储器本身的损坏也占据了相当大的比重，高温、震动、电流波动、静电甚至灰尘，都是存储设备的潜在杀手。另外，很多应用程序特别是备份程序的异常中止，也可能造成数据损坏。硬盘是很多病毒的攻击对象。而且，一些意外的情况，比如突然断电等也能使硬盘的主引导分区数据丢失。分区一旦损坏，系统则立即瘫痪，动弹不得。大多数问题都属于逻辑性损坏之列。
5 对物理性损坏和逻辑性损坏的判断方法
5.1 磁盘物理坏道的判断
1) 在读取某一文件或运行某一程序时，硬盘反复读盘且出错，提示文件损坏等信息，或者要经过很长时间才能成功，有时甚至会出现蓝屏等。在排除文件缺失或者病毒损坏的可能性后，这就有可能是磁盘出现部分弱磁现象的反应，造成该弱磁存储区的数据无法正常读取，属于物理坏道问题。 2) 多次开机后才能进入系统，这种现象在内存及显卡金手指部分氧化和电源供电稳定性不良后都会产生该现象。
3) 硬盘声音突然由原来正常的机械转动的声音变成了卡塔卡塔的声响。这是由于硬盘磁头无法读取该磁道数据或出现寻道错误而产生的声音。
4) 格式化硬盘时，到某一进度停止不前，最后报错，无法完成。
5) 系统经常出现蓝屏或死机现象，在排除病毒感染问题和软件冲突问题后，基本可以断定是硬盘坏道造成的问题。
6) BIOS中无法找到硬盘驱动器。在排除接线问题后基本可以断定为硬盘损坏。
7) 对硬盘执行分区时，到某一进度就会中断。
5.2 磁盘的逻辑坏道的判断
1) 每次系统开机都会自动运行Scandisk扫描磁盘错误。
2) 系统启动时不能通过硬盘引导系统，用工具盘启动后可以看到硬盘盘符，但无法进入，无法显示分区大小及状态。这种情况很有可能是硬盘的引导扇区出了问题。
6 对逻辑性损坏的常见处理方法
1) 对于简单的硬盘逻辑性损坏问题，我们可以通过系统修复命令来进行修复。比如，在DOS窗口中键入chkdsk /f c：命令，来检查并修复c分区的逻辑错误。
2) 对于磁盘分区表的问题，我经常用DiskGenius来进行尝试，首先在另一台电脑上将下载好的DiskGenius复制进U盘，然后随便找一个XP的安装盘，进行PE系统，把DiskGenius复制进PE系统里，打开程序并选择要恢复分区表的磁盘，然后点击工具―搜索已丢失分区(重建分区表)，搜索范围定为整个硬盘，开始搜索后，DiskGenius会将硬盘分区一个个显示，这个时候，你需要自己来判断搜索到的分区是不是你丢失的分区，如果是，点击保留即可。搜索完成后，如果已经完整的找回原有分区，点击硬盘―保存分区表，重新启动电脑进入PE，就会发现原来的硬盘已经恢复原貌。
3) 对于以上方法不能解决的问题，我们介绍一下专业级和普通级的数据恢复方法。
① 专业性的数据恢复工作所执行的基本步骤。专业性的数据恢复工作的所有恢复工作都是在具备国际百级要求的无尘净室(Clean Room)中进行的，并且所有的操作设备都会置于非写入状态，以防对数据产生破坏。待处理的硬盘会先连入经过特殊改装的控制板，在禁止硬盘主轴电机启动的状态下拆开外壳。硬盘的磁头会被固定以使其无法接触磁碟表面，之后再利用高频示波器、信号分析仪等专业设备全面检查硬盘受损情况。所有读出的原始信号会由专业工作人员根据原有操作系统情况还原成可用的数据文件，至此完成所有数据恢复工作。
② 由于专业级的数据恢复成本较为高昂，通常起价就需要几百元人民币，而根据恢复的数据量大小，价格很可能还要高得多。很多情况下，数据的重要性和价值并非都值得使用该种方式进行恢复，所以我们也可以根据情况，对相对要求较低的数据恢复任务，使用数据恢复软件(如EasyRecovery、FinalData等)进行低成本的数据恢复工作。需要注意的是，每种恢复软件都有其独到之处，并且在处理恢复工作时的方式也不尽相同。如果一种软件无法正确恢复数据，不妨试试其他的。
7 养成良好的数据安全意识
养成良好的数据安全意识非常重要，这是数据安全保障的前期措施，下面我举一些例子：1) 定期做数据有备份工作;2) 放置你的电脑在干燥，清洁的地方;3) 不要再桌面和系统盘里面放重要文件;4) 使用反病毒软件，按时定期升级;5) 最好让有数据修复方面有经验的人来修理你的电脑;6) 小心使用诊断修理工具。当你怀疑磁盘机械损坏，千万不要用修理软件;7) 对外设存储设备里存储的文件要进行杀毒后再连接电脑;8) 不要使用任何有明显损坏痕迹的硬盘，不要使用任何受过高温、潮湿、磕碰过的磁盘;9) 最好使用UPS来控制电压;10) 不要摇晃或去掉硬盘或磁带的盖子;11) 不要强行关闭设备电源，对移动存储设备拔出时，应先安全弹出硬件再拔出，不要强行拔出;12) 如果你的电脑发出怪声，请立即关掉电源，继续使用会损坏硬件。
8 总结
这就涉及数据安全的领域，同时，作为数据保护最后的保障――数据恢复技术也就自然而然成为我们所关心的问题。目前，我馆信息设备种类非常多，数据存储量很大，但我馆工作人员对数据存储安全方面的认识水平普遍偏低。为提高认识，本着前期预防、后期弥补的举措，根据本人工作经验，从硬件和软件两个角度对数据安全和数据恢复技术进行了较为详细的分析。
参考文献：
[1] 刘学斌，兰传智.计算机取证中数据恢复的特点、难点和解决方法[A].全国计算机安全学术交流会论文集・第二十五卷[C].2010年.
[2] 崔崧.基于WINDOWS FAT的数据恢复系统的设计与实现[J].成都教育学院学报，2006(4) .
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