เหตุใดจึงเป็นไปไม่ได้ในการกู้คืนข้อมูลจากฮาร์ดไดรฟ์ที่เขียนทับ [อธิบายเทคโนโลยี]

การกู้คืนข้อมูลที่ถูกลบจากฮาร์ดไดรฟ์โดยทั่วไปเป็นไปได้ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว ข้อมูลจริงจะไม่ถูกลบ ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งที่จัดเก็บข้อมูลจะถูกลบออกแทน ในบทความนี้ ผมจะอธิบายวิธีที่ข้อมูลถูกจัดเก็บในฮาร์ดไดรฟ์ จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อไฟล์ถูกลบ การฟอร์แมตฮาร์ดไดรฟ์ทำ และเหตุใดจึงไม่สามารถกู้คืนไฟล์หลังจากที่ถูกเขียนทับแล้ว

บทความอธิบายวิธีจัดเก็บข้อมูลในระดับกายภาพ ซึ่งจำเป็นต่อการทำความเข้าใจว่าเหตุใดจึงไม่สามารถกู้คืนได้หลังจากถูกเขียนทับ หากคุณสนใจโครงสร้างองค์กรของฮาร์ดไดรฟ์ เช่น วิธีจัดการการจัดเก็บไฟล์ โปรดอ่านบทความ What A File System Is &How You Can Find Out What Runs On Your Drives สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการกู้คืนไฟล์ที่ถูกลบ โปรดดูแหล่งข้อมูลที่ด้านล่างของบทความนี้

ข้อมูลถูกจัดเก็บแบบดิจิทัลอย่างไร

ข้อมูลดิจิทัลถูกจัดเก็บเป็นไบต์ แต่ละไบต์มี 8 บิต แต่ละบิตมีค่า ซึ่งก็คือ 0 หรือ 1 วิธีการจัดเก็บข้อมูลนี้เรียกว่าระบบเลขฐานสอง เนื่องจากใช้สัญลักษณ์สองตัวคือ 0 และ 1 ต่อจากนั้น ข้อมูลใดๆ ที่จัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์จะถูกเขียนด้วยรหัสไบนารี ซึ่งเป็นสตริงของ 0s และ 1s

ฮาร์ดไดรฟ์เก็บข้อมูลอย่างไร

ข้อมูลเกี่ยวกับฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD) จะถูกจัดเก็บแบบแม่เหล็กและไม่ลบเลือน หมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพื่อรักษาข้อมูลที่เก็บไว้ แม่เหล็กทุกตัวมีขั้วบวก (+) และขั้วลบ (-) ซึ่งมีค่าเท่ากับสองค่า และทำให้สามารถแสดงรหัสไบนารีได้ หน่วยเก็บข้อมูลหรือจาน HDD ประกอบด้วยพื้นผิวเฟอร์โรแมกเนติก ซึ่งแบ่งออกเป็นบริเวณแม่เหล็กขนาดเล็ก เรียกว่าโดเมนแม่เหล็ก HDD เก็บข้อมูลโดยการทำให้เป็นแม่เหล็กตามทิศทางของโดเมนแม่เหล็ก โดเมนแม่เหล็กแต่ละอันสามารถถูกทำให้เป็นแม่เหล็กได้หนึ่งในสองทิศทางที่เป็นไปได้ และต่อมาแทนค่าหนึ่งในสองค่า:0 หรือ 1

มีสองเทคโนโลยีที่แตกต่างกันสำหรับการบันทึกข้อมูลบน HDD ก่อนปี 2548 เลเยอร์การบันทึกถูกวางแนวขนานกับพื้นผิวดิสก์ (ในแนวนอน) ซึ่งหมายความว่ารหัสไบนารีถูกแทนด้วยการทำให้เป็นแม่เหล็กแบบทิศทางเดียวและซ้าย (การบันทึกตามยาว) เมื่อประมาณปี 2548 เทคโนโลยีใหม่ได้ถูกนำมาใช้และเขียนข้อมูลโดยกลุ่มแม่เหล็กในแนวตั้ง เช่น ขึ้นกับลง (การบันทึกในแนวตั้งฉาก) วิธีนี้ทำให้ระยะห่างโดเมนแม่เหล็กใกล้ขึ้นและยังเปิดใช้ความจุในการจัดเก็บที่ใหญ่ขึ้นอีกด้วย

ข้อมูลถูกจัดเก็บในหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) อย่างไร

โดยพื้นฐานแล้ว ข้อมูลจะถูกจัดเก็บในลักษณะเดียวกับบนฮาร์ดไดรฟ์ เช่น ในรหัสไบนารี ข้อแตกต่างที่สำคัญคือที่จัดเก็บข้อมูลประเภทนี้มีความผันผวน หมายความว่าข้อมูลที่เก็บไว้จะสูญหายทันทีที่ถอดไฟ RAM ประกอบด้วยวงจรรวม ซึ่งจะมีตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุแต่ละตัวเก็บข้อมูลหนึ่งบิต สถานะของตัวเก็บประจุสามารถชาร์จหรือคายประจุได้ เช่น 1 หรือ 0 แทนรหัสไบนารี

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อข้อมูลถูกลบ

ในโมดูล RAM โครงสร้างองค์กรจะแบนมาก เมื่อข้อมูลถูกลบออกจากหน่วยความจำ ข้อมูลจริงจะหายไปทันที นอกจากนี้ เมื่อสูญเสียพลังงาน ตัวเก็บประจุจะคายประจุอย่างรวดเร็ว และข้อมูลทั้งหมดจึงสูญหาย

สถานการณ์บน HDD แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เนื่องจากข้อมูลถูกจัดเก็บในสองวิธี ขั้นแรก ข้อมูลจะถูกจัดเก็บไว้ทางกายภาพบนฮาร์ดไดรฟ์แม่เหล็ก ประการที่สอง ข้อมูลที่เก็บไว้ทั้งหมดได้รับการจัดการโดยระบบไฟล์ ซึ่งจะสร้างตารางข้อมูลที่แสดงตำแหน่งที่แน่นอนของข้อมูล กล่าวคือ ไฟล์บางไฟล์ถูกจัดเก็บไว้ที่ใดในฮาร์ดไดรฟ์ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากสามารถจัดเก็บไฟล์หนึ่งไฟล์ไว้ในตำแหน่งต่างๆ ทั่วทั้งฮาร์ดไดรฟ์ ระบบปฏิบัติการจะใช้ตารางนี้เพื่อค้นหาไฟล์และประกอบชิ้นส่วนของไฟล์ขนาดใหญ่

เมื่อไฟล์ถูกลบ โดยทั่วไปแล้ว เฉพาะข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในตารางของระบบไฟล์เท่านั้นที่จะถูกลบออก เนื่องจากการลบไฟล์จริงจะใช้เวลานานเกินไป ตำแหน่งทางกายภาพของข้อมูลจึงยังคงไม่ถูกแตะต้อง เมื่อระบบปฏิบัติการต้องการเก็บไฟล์ใหม่ จะพิจารณาตารางสำหรับพื้นที่ว่าง เนื่องจากตำแหน่งของไฟล์ที่ถูกลบถูกทำเครื่องหมายว่าว่าง ระบบปฏิบัติการจึงอาจเขียนข้อมูลใหม่ทับข้อมูลเก่า ซึ่งจะลบข้อมูลนั้นออกไปในที่สุด

สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของระบบไฟล์และการจัดระเบียบและจัดการฮาร์ดไดรฟ์ โปรดดูบทความของฉันคือระบบไฟล์คืออะไรและคุณจะค้นหาสิ่งที่ทำงานบนไดรฟ์ของคุณได้อย่างไร

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการฟอร์แมต HDD

ประเภทของการจัดรูปแบบที่ผู้ใช้ส่วนใหญ่คุ้นเคยเรียกว่าการจัดรูปแบบระดับสูง และเป็นกระบวนการของการตั้งค่าระบบไฟล์เปล่า เนื่องจากไม่ต้องสแกนฮาร์ดไดรฟ์เพื่อหาข้อบกพร่อง จึงเรียกอีกอย่างว่าการจัดรูปแบบด่วน

โดยทั่วไป ข้อมูลที่เก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์จะไม่ถูกลบออกในระหว่างการฟอร์แมต สิ่งที่เกิดขึ้นคือระบบไฟล์ได้รับการตั้งค่าตั้งแต่เริ่มต้น หมายความว่าฮาร์ดไดรฟ์ได้รับการจัดระเบียบใหม่และตารางที่มีข้อมูลที่เก็บไฟล์จะถูกรีเซ็ต ตราบใดที่ระบบไฟล์และการตั้งค่ายังคงเหมือนเดิม ข้อมูลจริงที่จัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ก่อนหน้านี้จะไม่ถูกลบหรือเขียนทับ และสามารถกู้คืนได้ในภายหลัง

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อข้อมูลถูกเขียนทับ

เมื่อข้อมูลถูกเขียนทับ โดเมนแม่เหล็กบน HDD จะถูกแม่เหล็กใหม่ นี่เป็นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งจะลบข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในตำแหน่งนี้ก่อนหน้านี้ ในขณะที่ร่องรอยทางกายภาพที่หลงเหลืออยู่บางส่วนของการเปลี่ยนแปลง (หรือไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ) ในการทำให้เป็นแม่เหล็กอาจยังคงอยู่ ซึ่งอาจเป็นไปได้ในทางทฤษฎี อนุญาตให้กู้คืนบางส่วนได้ สิ่งนี้จะต้องใช้กล้องจุลทรรศน์แรงแม่เหล็กหรือเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งไม่มีการแสดงข้อมูลใดที่สามารถกู้คืนข้อมูลได้สำเร็จ จนถึงตอนนี้ [แม้ว่าคุณจะไม่เคยรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในห้องทดลองข่าวกรองของรัฐบาลลับ] โดยพื้นฐานแล้วไม่มีซอฟต์แวร์หรือวิธีการทางเทคนิคอื่นใดที่สาธารณชนรู้จักซึ่งสามารถกู้คืนข้อมูลที่เขียนทับได้

คุณต้องการกู้คืนข้อมูลที่ยังไม่ได้เขียนทับใช่ไหม โปรดตรวจสอบแหล่งข้อมูลเหล่านี้:

• วิธีการกู้คืนข้อมูลจากการ์ดหน่วยความจำหรือไดรฟ์ USB ที่เสียหาย
• วิธีสแกนฮาร์ดไดรฟ์ที่ฟอร์แมตแล้วเพื่อกู้คืนไฟล์
• 3 เครื่องมือการกู้คืนไฟล์ที่โดดเด่น
• วิธีการกู้คืนไฟล์ที่ถูกลบจากระบบ Linux ของคุณ
• วิธีการซ่อมแซมซีดีหรือดีวีดีที่เสียหาย &กู้คืนข้อมูล
• วิธีการกู้คืนรูปภาพที่ถูกลบจากการ์ดหน่วยความจำ Digicam
• วิธีเอาข้อมูลออกจากฮาร์ดไดรฟ์ที่ตายแล้ว

คุณสามารถหาแหล่งข้อมูลดีๆ อีกมากมายในการตอบคำถามเหล่านี้ที่โพสต์บน MakeUseOf Answers:

• ฉันจะกู้คืนไฟล์ที่ถูกลบใน Windows ได้อย่างไร?
• ฉันจะกู้คืนข้อมูลที่ถูกทำลายใน Windows ได้อย่างไร
• ฉันจะกู้คืนข้อมูลจากโฟลเดอร์ไดรฟ์ USB ที่เสียหายได้อย่างไร
• ฉันจะกู้คืนข้อมูลจากการ์ด microSD ที่เสียหายได้อย่างไร
• เป็นไปได้ไหมที่จะกู้คืนข้อมูลจากซีดีที่เสีย?
• ฉันจะกู้คืนข้อมูลจากฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก USB ที่ผิดพลาดได้อย่างไร

ฝันร้ายในการจัดเก็บข้อมูลและการกู้คืนของคุณคืออะไร? คุณเคยสูญเสียไฟล์หลังจากลบโดยไม่ได้ตั้งใจหรือไม่

เครดิตรูปภาพ:Sergej Khakimullin, Carlos Castilla, MilanB, TylzaeL &Luca Cassioli, Colour, Zketch, Anthonycz