Особенности хранения компьютерной информации на физических носителях

 

Известно, что одним из наиболее распространенным способом НСД к информации является, так называемый, “просмотр мусорных корзин”. Для случая компьютерной информации данный метод заключается в попытках восстановления удаленных с помощью штатных средств файлов, просмотра сохранившихся после некорректного завершения программ временных файлов, кэш-областей броузеров и т.п. В наиболее распространенных ОС семейства Microsoft и Nowell Netware при удалении файла стирается только его заголовок в FAT, а сам файл физически остается на носителе и его можно элементарно “вытащить из корзины”. Альтернативный подход к данной проблеме демонстрируют UNIX-подобные ОС, у которых удаление файла происходит на физическом уровне.

Различные сбойные ситуации, случающиеся с магнитными носителями, а также выход их из строя не являются серьезными препятствиями для восстановления данных. При уничтожении загрузочного сектора конкретные значения блока параметров BIOS (размер кластера, число кластеров в томе, число элементов FAT и т.п.) может быть получено расчётным путем. Уничтожение таблиц FAT (например, при форматировании диска) значительно усложняет задачу восстановления данных, т.к. именно они определяют схему расположения файлов. Автоматическое восстановление данных с помощью утилит при этом событии не гарантирует полного восстановления, а вероятность падает с ростом степени фрагментации файлов.

В ряде случаев злоумышленники применяют принцип имитации выхода из строя НЖМД после определенного периода функционирования и накопления информации. Ввиду невозможности в большинстве случаев произвести ремонт и обслуживание вышедшего из строя НЖМД на месте производят его замену на новый. При этом вся информация остается на подлежащем замене НЖМД.

Совершенствуются также е методы восстановления информации. Так, разработаны методы, основанные на принципах магнитной силовой микроскопии (MFM). MFM основана на сканирующей зондовой микроскопии, когда магнитный наконечник зонда движется над поверхностью пластины на расстоянии порядка 10 - 100 A. В зависимости от силы магнитного взаимодействия между пластиной и наконечником расстояние между ними изменяется. Эти колебания расстояния детектируются оптическим интерферометром. Полученное изображение представляет собой образ распределения намагниченности. Этими методами можно измерить магнитный рельеф поверхности диска и, следовательно, восстановить информацию. Вследствие очень высокой плотности записи в современных НЖМД привод магнитной головки не в состоянии точно следовать по требуемой траектории. Поэтому при записи новых данных поверх информации они всегда будут записаны с некоторым смещением относительно записанных ранее. Разрешающая способность магнитной силовой микроскопии достаточна для раздельного считывания нескольких последовательных записей информации.

В настоящее время для хранения компьютерной информации наиболее широко используются:

-магнитные носители (на основе ферромагнетиков);

-оптические носители;

-магнито-оптические носители.

Рассмотрим более подробно самые распространенные - магнитные носители.

Все магнитные носители выполняются на основе материалов, представляющих по своим свойствам ферромагнетики. Отличительной особенностью ферромагнетиков является наличие макроскопических объемов вещества – доменов, в которых магнитные моменты атомов (ионов) ориентированы одинаково. Домены обладают самопроизвольной намагниченностью (магнитными моментами) даже при отсутствии внешнего магнитного поля.

 

В ферромагнетике, не подвергавшемся воздействию внешних магнитных полей,магнитные моменты различных доменов обычно взаимно скомпенсированы, и их результирующее магнитное поле близко к нулю. Для ферромагнетиков характерен гистерезис (рис.32) при перемагничивании внешним магнитным полем, то есть запаздывание изменений магнитной индукции вещества (В) от изменений магнитного поля (Н). Под воздействием внешнего магнитного поля происходит ориентация элементарных магнитных полей, создаваемых круговым движением электронов в атомах и молекулах ферромагнетика. В результате увеличиваются размеры магнитных доменов, ориентированных по направлению внешнего поля. После прекращения внешнего воздействия изменения, происшедшие в размерах и ориентации магнитных доменов, частично сохраняются.

 

Рис.32. Петля гистерезиса

 

Появляется остаточная намагниченность вещества – след, оставленный в ферромагнетике внешним воздействием. Именно эту остаточную намагниченность материала носителя регистрируют затем устройства, считывающие записанную информацию.

Использование зависимости остаточного намагничивания ферромагнитных материалов от величины внешнего магнитного поля и лежит в основе процесса записи информации на магнитные носители.