如果只能使用Windows本身提供的工具，那么我們可以認(rèn)為清空回收站之后，被刪除的文件已經(jīng)徹底清除了。不過事實并非如此，只要有專用的硬件和軟件，即使數(shù)據(jù)已經(jīng)被覆蓋、驅(qū)動器已經(jīng)重新格式化、引導(dǎo)扇區(qū)徹底損壞，或者磁盤驅(qū)動器不再運轉(zhuǎn)，我們還是可以恢復(fù)幾乎所有的文件。

　　一、磁盤如何保存數(shù)據(jù)

　　要理解如何恢復(fù)已刪除的數(shù)據(jù)，首先要搞清楚磁盤如何保存數(shù)據(jù)。硬盤驅(qū)動器里面有一組盤片，數(shù)據(jù)就保存在盤片的磁道(Track)上，磁道在盤片上呈同心圓分布，讀/寫磁頭在盤片的表面移動訪問硬盤的各個區(qū)域，因此文件可以隨機(jī)地分布到磁盤的各個位置，同一文件的各個部分不一定要順序存放。

　　存放在磁盤上的數(shù)據(jù)以簇為分配單位，簇的大小因操作系統(tǒng)和邏輯卷大小的不同而不同。如果一個硬盤的簇大小是4 K，那么保存1 K的文件也要占用4 K的磁盤空間。大的文件可能占用多達(dá)數(shù)千、數(shù)萬的簇，分散到整個磁盤上，操作系統(tǒng)的文件子系統(tǒng)負(fù)責(zé)各個部分的組織和管理。

　　當(dāng)前，Windows支持的硬盤文件系統(tǒng)共有三種。第一種是FAT，即所謂的文件分配表(File Allocation Table)，它是最古老的文件系統(tǒng)，從DOS時代開始就已經(jīng)有了。Windows 95引入了第二種文件系統(tǒng)，即FAT 32，Windows NT 4.0則引入了第三種文件系統(tǒng)NTFS。這三種文件系統(tǒng)的基本原理都一樣，都用一個類似目錄的結(jié)構(gòu)來組織文件，目錄結(jié)構(gòu)包含一個指向文件首簇的指針，首簇的FAT入口又包含一個指向下一簇地址的指針，依此類推，直至出現(xiàn)文件的結(jié)束標(biāo)記為止。

　　二、Windows不能真正清除文件

　　在Windows中，如果我們用常規(guī)的辦法刪除一個文件，文件本身并未被真正清除。例如，如果我們在Windows資源管理器中刪除一個文件，Windows會把文件放入回收站，即使我們清空了回收站(或者不啟動回收站功能)，操作系統(tǒng)也不會真正清除文件的數(shù)據(jù)。

　　Windows所謂的刪除實際上只是把文件名稱的第一個字母改成一個特殊字符，然后把該文件占用的簇標(biāo)記為空閑狀態(tài)，但文件包含的數(shù)據(jù)仍在磁盤上，下次將新的文件保存到磁盤時，這些簇可能被新的文件使用，從而覆蓋原來的數(shù)據(jù)。因此，只要不保存新的文件，被刪除文件的數(shù)據(jù)實際上仍舊完整無缺地保存在磁盤上。

　　因此，我們可以用工具軟件繞過操作系統(tǒng)，直接操作磁盤，恢復(fù)被刪除的文件。這類工具軟件很多，EasyRecovery就是其中的佼佼者。

　　如果不小心刪除了某個重要文件，想要恢復(fù)，這時千萬不要覆蓋它。立即停用計算機(jī)，不要再向磁盤保存任何文件，包括不要把恢復(fù)工具安裝到已刪除文件所在的硬盤，因為任何寫入磁盤的內(nèi)容都有可能覆蓋已刪除文件釋放的磁盤簇。如果必須安裝恢復(fù)工具，可以安裝到其他硬盤分區(qū)、軟盤，或者干脆拆下硬盤到另一臺機(jī)器上去恢復(fù)。

　　三、覆蓋七次才能清除的蛛絲馬跡

　　如果數(shù)據(jù)已經(jīng)覆蓋，用通常的恢復(fù)工具就無能為力了，但這并不意味著我們絕對不能挽救丟失的數(shù)據(jù)。讀取硬盤上被覆蓋的數(shù)據(jù)通常有兩種辦法。

　　讀/寫磁頭向磁盤寫入數(shù)據(jù)時，它會將磁化數(shù)據(jù)位的信號調(diào)整到某個適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，但信號不是越強(qiáng)越好，不應(yīng)超出一定的界限，以免影響相鄰的數(shù)據(jù)位。由于信號強(qiáng)度不足以使存儲媒介達(dá)到飽和的磁化狀態(tài)，所以實際記錄在媒介上的信號受到以前保存在同一位置的信號的影響，例如，如果原來記錄的數(shù)據(jù)位是0，現(xiàn)在被一個1覆蓋，那么實際記錄在磁盤媒介上的信號強(qiáng)度肯定不如原來數(shù)據(jù)位是1的強(qiáng)度。

　　專用的硬件設(shè)備能夠精確地檢測出信號強(qiáng)度的實際值，將這個值減去當(dāng)前數(shù)據(jù)位的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，就得到了被覆蓋數(shù)據(jù)的副本。理論上，這個過程可以向前遞推七次，所以如果要徹底清除文件，必須反復(fù)覆蓋數(shù)據(jù)七次以上，每次都用隨機(jī)生成的數(shù)據(jù)覆蓋。

　　第二種數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的依據(jù)是，磁頭每次讀/寫數(shù)據(jù)時，不可能絕對精確地定位在同一個點上，寫入新數(shù)據(jù)的位置不會剛好覆蓋在原來的數(shù)據(jù)上。原有數(shù)據(jù)總是會留下一些痕跡，利用專用的設(shè)備可以分析出原有數(shù)據(jù)的副本--稱為影子數(shù)據(jù)。當(dāng)然，如果我們反復(fù)執(zhí)行覆蓋操作，原有數(shù)據(jù)的痕跡也會越來越弱。

　　● 影子數(shù)據(jù):被覆蓋的數(shù)據(jù)總是與新寫入的不離左右，就象人的影子總是緊跟著人，因此被覆蓋的數(shù)據(jù)就稱為影子數(shù)據(jù)。英文功力好的讀者可以參見這篇專著:http://www.forensics-intl.com/art15.html。

　　通常而言，能夠恢復(fù)已刪除、覆蓋的數(shù)據(jù)應(yīng)該算是一件好事，當(dāng)然，某些必須徹底清除數(shù)據(jù)的場合除外。這方面最為著名的標(biāo)準(zhǔn)是美國國防部訂立的磁盤清洗規(guī)范，它要求數(shù)據(jù)必須覆蓋三次:第一次用一個8位的字符覆蓋，第二次用該字符的補(bǔ)碼(0和1全反轉(zhuǎn)的字符)覆蓋，最后用一個隨機(jī)字符覆蓋。不過這個清洗方法不適用于包含高度機(jī)密信息的媒介，這類媒介必須進(jìn)行消磁處理，或者銷毀其物理載體。當(dāng)然，對于大多數(shù)場合來說，簡單的覆蓋處理已經(jīng)足夠。

　　四、被遺忘的角落

　　刪除和覆蓋文件還不能清除硬盤上的所有敏感數(shù)據(jù)，因為數(shù)據(jù)可能隱藏在某些意料之外的地方，所以文件占用的每一個扇區(qū)都必須徹底清除所謂扇區(qū)，就是大小為512字節(jié)的數(shù)據(jù)片斷，每個簇包含多個扇區(qū)。

　　向磁盤寫入文件時，文件的最后一部分通常不會恰好填滿最后一個扇區(qū)，這時操作系統(tǒng)就會隨機(jī)地提取一些內(nèi)存數(shù)據(jù)來填充空余區(qū)域。從內(nèi)存獲取的數(shù)據(jù)稱為RAM Slack(內(nèi)存渣滓)，它可能是計算機(jī)啟動之后創(chuàng)建、訪問、修改的任何數(shù)據(jù)。另外，最后一個簇中沒有用到的扇區(qū)就原封不動，即保留原來的數(shù)據(jù)，稱為Drive Slack(磁盤渣滓)。問題在于許多號稱安全刪除文件的工具不會正確清除內(nèi)存渣滓和磁盤渣滓，而這些被稱為渣滓的地方卻可能包含大量的敏感信息。

　　在NTFS文件系統(tǒng)中，每個文件包含多個流，其中一個流用來保存訪問權(quán)限之類的信息，另一個流用來保存真正的文件數(shù)據(jù)。除此之外，NTFS還允許額外的數(shù)據(jù)流，即ADS(Alternative Data Stream)，ADS可以用來保存任何信息，最常見的用途是保存圖形文件的縮略圖。由于許多安全刪除文件的工具不能清除ADS，所以即使存放文件實際數(shù)據(jù)的流已經(jīng)清除，但縮略圖仍可能泄露機(jī)密。微軟知識庫文章319300(http://support.microsoft.com)介紹了如何防止系統(tǒng)創(chuàng)建縮略圖使用的流，即刪除注冊鍵HKEY_LOCAL_MACHINE/System/Currentcontrolset/Control/Contentindex/FilterTrackers。

　　●ADS:ADS這個縮寫詞經(jīng)常用來表示活動目錄服務(wù)(Active Directory Services)，不過本文中ADS是指“可選數(shù)字流”，是文件主體數(shù)據(jù)之外的附屬信息存儲區(qū)域。就象你的公文包，包里面是正式存放物品的主空間，但包的外面還會有一二個附屬小口袋便于快速取用物品，這些小口袋就相當(dāng)于ADS。

　　ADS已是人們熟知的隱藏數(shù)據(jù)和病毒之地，經(jīng)常被計算機(jī)犯罪分子利用。但除此之外，硬盤上還有其他可以隱藏數(shù)據(jù)的區(qū)域。

　　扇區(qū)是在低級格式化期間創(chuàng)建的，通常由硬盤制造廠完成。低級格式化工具會標(biāo)記出損壞的扇區(qū)，從而避免磁盤控制器向損壞的區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)。簇包含多個扇區(qū)，由高級格式化工具創(chuàng)建，如Windows或DOS的format命令。如果高級格式化期間發(fā)現(xiàn)壞扇區(qū)，整個簇被標(biāo)記為壞簇，但是，壞簇里面還有好的扇區(qū)，有些人就利用這些扇區(qū)來隱藏數(shù)據(jù)。

　　在老式磁盤上，數(shù)據(jù)還可以隱藏在稱為扇區(qū)縫隙的地方。老式磁盤的每一個磁道都有數(shù)量相同的扇區(qū)，但外圈的磁道顯然要比內(nèi)圈的磁道長，有些人就利用外圈磁道上扇區(qū)之間的縫隙來保存數(shù)據(jù)。新型磁盤利用一種稱為分區(qū)記錄(Zoned Recording)的技術(shù)避免了這種空間浪費，它能夠根據(jù)磁道的位置調(diào)整每個磁道的扇區(qū)數(shù)量。

　　要訪問磁盤上的這類隱藏區(qū)域，必須使用繞過操作系統(tǒng)磁盤訪問功能的工具。搜索一下網(wǎng)絡(luò)，可以看到正規(guī)的專業(yè)工具都很昂貴，例如EnCase Forensic Edition(www.guidancesoftware.com)要2000多美元;Directory Snoop可能最便宜，也要29美元，但它不支持NTFS。

　　綜上所述，我們可以說恢復(fù)數(shù)據(jù)實際上要比徹底清除數(shù)據(jù)簡單。如果你不小心刪除了某個重要的文件(誰都會遇到這類事情)，恢復(fù)工具就是救命的稻草。反之，如果你想出售二手機(jī)或二手磁盤，應(yīng)當(dāng)考慮一下是否有必要徹底地清洗一下硬盤。