深层数据恢复

lhs6531 · 发表于 2008-4-30 16:14:48

深层[wiki]数据恢复[/wiki]。有位业内人士写信更正我，说国内早就有了深层恢复设备——弱磁读取机。其实这应该是一种误解，弱磁读取设备是指那些能够读取微弱磁信号的设备。譬如一个[wiki]硬盘[/wiki]用火烧过或从几十米的高处扔到地上，经过高温或强烈震荡，[wiki]盘片[/wiki]上的磁介质磁力指向发生混乱，通过[wiki]磁头[/wiki]正常读取已不可能读到数字信息了。这时就需用到弱磁读取设备，通过精确读取混乱后的磁信号，排除掉磁矩系数不同的干扰信息，精确提取出原来的、有固定磁矩系数的0或1的磁信号。这样的设备国内确实有，但还不能对被覆盖的数据进行恢复。因为在数据被覆盖情况下，原有的数据和覆盖上去的数据都拥有相同的磁矩系数，同样都是0或1的数字信号，对于弱磁读取设备来说，只能看到覆盖上去的新数据，无法分辨出其中被覆盖的数据。不能说弱磁读取的难度和所需的技术不高，因为要在经过剧烈碰撞下发生磁信息紊乱的磁盘上，分辨出什么是有用信息、什么是无用信息非常困难。按照目前的技术，弱磁恢复的成功率和数据完整性是非常低的。不过，如果是录像带、录音带这类的模拟信息，那么即使有很多干扰的磁信息，也还是能看到或听到一个大概，顶多就是像看电视时接收不好，电视画面里满是雪花而已。

深层数据恢复受到很多条件的限制，跟很多其他因素相关联，但是让我们暂时撇开所有其他因素，回到磁介质这个根源，就会发现深层数据恢复基于这样一个原理：即一个原来拥有0信号的磁介质晶体，被写入1的信号后（这里假定这个磁介质晶体是晶体A），跟一个原来是1信号，同样被写入一个新的1信号的磁晶体是不同的（这里假定这个磁介质晶体是晶体B）。虽然两者在磁头读取的情况下，读取到的都是1的信号，但在借助另外一些手段来检测的情况下，会发现其中确实有点不同。我们都知道，带电的粒子在磁场里会发生偏转这个物理现象。同时，我们可假设有一个带电粒子，从上而下打进硬盘的盘片，这时，有3种情况发生：第一，粒子穿过盘片；第二，粒子被反弹回去；第三，粒子留在了盘片里。那么，结合上面说的两种现象，如果我们用一种带电粒子，甚至用几种不同的带电粒子，分别去打击晶体A和晶体B，会产生什么样的情况呢？最后的结果是否会有所不同？这个前提条件是必须找到合适的粒子种类，让它们在击中不同的晶体后能产生足够明显的不同反馈现象。另外，我们也知道，射线在从某个密度的介质进入另外一个不同密度的介质中时，会发生折射和反射现象。正是利用了这种现象，实验人员可通过设计出一个特定的空间，在其中分别充满了一些不同密度的介质，让射线通过介质的时候产生折射，像放大镜一样把射线微小的变化放大，以便于仪器捕捉其中的差异。当然，这只是一个非常纯粹的、剥掉所有其他因素而构造的理论模型，在实际中是不可能存在的。所以这里说的跟实际的情况有很大不同，大家也不要期望这么简单就可生产出深层恢复的仪器，“高手”们也不要在这里抬杠了。

现在，要解决深层恢复的问题，主要的难度有两个。第一，通常，要探测到磁介质晶体足够深度的信息，就需要穿透能力比较强的粒子，但非常矛盾的是，通常穿透能力强的粒子都不容易被干扰和涉动，而且也不易被仪器捕捉到，这就为观察带来了困难。打个极端的比方：中微子的穿透能力非常强，可轻而易举地穿透整个地球，但正是因为它的穿透能力太强了，目前的任何科学技术手段，都无法确保能在限定的时间内有效地捕抓到中微子。第二，要区分有效的反馈信息和无效的反馈信息并不像想象的那样容易，其中牵涉到非常多的问题。譬如制作磁盘的物质、磁介质种类等，要经过反复实验才能确定所需要的有效特征信息。以上所说的这些，就是深层恢复的基本理论依据。

如果我们假设现在可观察到擦写两次后的数据，那么，由于每个晶体的情况不是0就是1，就会出现2的3次方，即8种可能。

情况一情况二情况三情况四情况五情况六情况七情况八

第二次擦写 0 1 0 1 0 1 0 1
第一次擦写 0 0 1 1 0 0 1 1
原始信号 0 0 0 0 1 1 1 1

我们只需锁定这8种不同情况下的反馈现象，那么不管磁晶体信号是否受到其他干扰，只要出现了8种情况中的一种，就对应着一种确定的数字信息。通过一次全盘的扫描，记录下全部的数字信息，经过顺序排列，就产生了整个磁盘的数据信号列表。假设信息排列如下
晶体1信号晶体2信号晶体3信号晶体4信号晶体5信号晶体6信号 ……

第二次擦写 1 1 0 1 0 0 ……
第一次擦写 0 0 0 1 1 0 ……
最原始信息 1 1 0 0 0 1 ……

那样，只要全部串起来，就等于通过一次扫描得到了磁盘上三层的数据。至于如何把这些0和1还原成有用的数据，那就要通过软件，用算法还原了。算法越好，还原的程度就越高。