CN106155578A - 手机闪存芯片数据重组的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机闪存芯片数据重组的方法，属于信息安全技术领域，包括以下步骤：S1将闪存芯片从故障手机主板上取下，读取闪存芯片内的原始数据；S2通过解密算法对数据字节进行解密得到未加密的数据；S3通过重组算法对解密后的数据进行重组得到正常有序的数据。本发明的有益效果如下：本发明采用了先对提取出的数据进行解密，再对数据进行重组的方法，还提出了新的重组方法，使用管理区的ID对数据区进行重组，达到模拟主控的功能。

Description

手机闪存芯片数据重组的方法

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种手机闪存芯片数据重组的方法。

背景技术

高度信息化时代的今天，数据的重要性在人们的生活中越来越多的得到了体现。数据安全已经成为人们在生活和工作中不得不面对的一个现实问题，随着科学技术的飞速发展，存储介质也逐渐从以前主要的硬盘磁性介质存储转变为多样化存储。闪存芯片就是其中应用比较广泛的一类新生存储载体。但由于其存储原理的特殊性和寿命限制，相比硬盘来说，闪存产生故障的几率也成倍的增加，一旦发生故障，保存在其中的数据将无法读出。

造成用户数据不可读取的原因可以分为两类：一是闪存设备逻辑损坏，一般是闪存设备在正常连接时，可以被操作系统识别，但是通过操作系统的标准方式不可以访问用户数据。这种情况下可以使用一些简单的逻辑层数据恢复工具来恢复数据；二是闪存设备物理损坏，这可能是由于闪存设备的主控、晶振、接口、PCB板等组成部件损坏，导致无法读取闪存芯片中的数据，这时可以通过更换相同的配件来解决；还有一类比较严重的故障是主控芯片或闪存芯片中的固件丢失，导致无法读取闪存芯片中的数据，这类损坏比逻辑损坏更普遍，为了恢复这类故障导致的无法读出数据的情况，需要将闪存芯片从PCB上取下进行数据读取和恢复。

手机的数据是通过主控算法映射的数据(逻辑数据)，而芯片上的数据(物理数据)是加密的、没有顺序的。数据以页为单位进行读，以块为单位进行擦除(一个块由多个页组成)，写入分为全新写入和复写两种情况。全新写入直接分配一个空闲块就可以写入了；而对于复写的情况要先擦除再写入，需要经过以下几个步骤：(1)标记旧数据块为无效块；(2)分配空闲块，写入新的数据，重新地址映射；(3)如果空闲块数量低于某一阀值时启动擦除操作擦除数据；(4)擦除算法中要合并有效数据，启动均衡写入管理进行擦除并释放空闲块。

因为闪存器件中每个块的擦写次数是有限的，为了延长其使用时间，闪存器件采用了均衡写入技术(也称为平均写入技术)对块的擦写次数进行管理，即保证每个块的写入次数尽量一致，使块的使用寿命达到极限，所有在写入时会呈现出随机写入的情况，所以在写入数据(页)的时候会写入相应的管理字节，包含当前数据的ID和ECC校验码以及用于区分管理区和数据区的标志。

目前市面上的技术只能够将闪存芯片内的数据进行读出，因为没有通过主控映射，所以读出来的原始数据包含管理字节且数据是错乱的，当然，如果数据的大小小于或等于页的大小，如果主控没有对其进行加密，那么这个数据将会是正确的。

综上所述，目前市面上现有的技术还不能对手机闪存芯片手机进行数据重组。因此，本发明提出一种手机闪存芯片数据重组的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种手机闪存芯片数据重组的方法，能够有效的解决手机闪存芯片无法有效进行数据读取和恢复的问题。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案如下：一种手机闪存芯片数据重组的方法，包括以下步骤：

S1将闪存芯片从故障手机主板上取下，读取闪存芯片内的原始数据；

S2通过解密算法对数据字节进行解密得到未加密的数据；

S3通过重组算法对解密后的数据进行重组得到正常有序的数据。

作为优选，所述S1包括以下步骤：

S11在芯片启用信号CE有效的情况下，首先启用指令锁存信号CLE，此时读取信号RE有效，芯片处于就绪状态，且R/B信号置高电平，表示准备就绪；同时向I/O端口发送读取操作指令，告诉芯片现在要进行的是读操作；

S12此时芯片启用信号CE有效，地址启用信号ALE有效，写入信号WE保持有效，连续发送4个地址周期，地址寄存器接收到地址值后，R/B信号将维持“忙”一段时间，此后R/B变为就绪状态；

S13每次读有效信号RE置低有效时，将会输出一组数据，如此往复直到所有数据输出完毕。

作为优选，所述S2包括以下步骤：

S21.能否在数据中搜索到关键字，没有加密直接结束，否则跳至S22；

S22.通过现有的加密算法对关键字进行加密；

S23.通过搜索加密后的关键字判断加密方式是否正确，若能搜索到关键字则为正确，搜索不到则更换加密方式；

S24.找到正确的加密算法后，逆向对所有数据解密。

作为优选，所述S3包括以下步骤：

S31根据页大小，通过搜索连续的区域判断出页结构；

S32从页结构中取出管理字节，并分析出标记和ID；

S33根据连续的区域判断页之间的混合关系，即块内交换还是块间交换；

S34如果存在数据混合，找到两个连续的页，页号相减乘2得到块大小，如果不存在数据混合，则使用默认块大小128；

S35根据以上的结果按照ID划分区段组合数据。

作为优选，S21所述的关键字的取值为0x2E、0x2E、0x20、0x2020202020、0102000002020000或者0108020803080408。

作为优选，S22所述的现有的加密算法为反转位操作、单字节交换操作、双字节交换操作或者四字节交换操作。

与现有技术相比本发明的优点在于：

本发明采用了先对提取出的数据进行解密，再对数据进行重组的方法；还提出了新的重组方法，使用管理区的ID对数据区进行重组，达到模拟主控的功能，使得数据的读取结果变得正常有序。

附图说明

图1为本发明实施例的主流程图；

图2为本发明实施例步骤001的流程图；

图3为本发明实施例步骤002的流程图；

图4为本发明实施例步骤003的流程图；

图5为本发明判断页结构示意图；

图6为本发明判断标记和ID示意图；

图7为本发明判断混合类型示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种手机闪存芯片数据重组的方法，包括以下步骤：

001将闪存芯片从故障手机主板上取下，读取闪存芯片内的原始数据；

002通过解密算法对数据字节进行解密得到未加密的数据；

003通过重组算法对解密后的数据进行重组得到正常有序的数据。

如图2所示，所述001包括以下步骤：

101在芯片启用信号CE有效的情况下，首先启用指令锁存信号CLE，此时读取信号RE有效，芯片处于就绪状态，且R/B信号置高电平，表示准备就绪；同时向I/O端口发送读取操作指令(0x00或0x01)，告诉芯片现在要进行的是读操作；

CLE:指令锁存端,用于激活指令到指令寄存器的路径,并在WE上升沿且CLE为高电平时将指令锁存。

CE:片选端,用于控制设备的选择。当设备忙时,CE为高电平而被忽略,此时设备不能回到备用状态。

RE:用于控制数据的连续输出,并将数据送到I/O总线。只有在RE的下降沿时,输出数据才有效,同时它还可以对内部数据地址进行累加。

R/B:就绪/忙输出,R/B的输出能够显示设备的操作状态。R/B处于低电平时,表示有编程、擦除或随机读操作正在进行。操作完成后,R/B会自动返回高电平。由于该端是漏极开路输出,所以即使当芯片没有被选中或输出被禁止时,它也不会处于高阻态。

102此时芯片启用信号CE有效，地址启用信号ALE有效，写入信号WE保持有效，连续发送4个地址周期，地址寄存器接收到地址值后，R/B信号将维持“忙”一段时间，此后R/B变为就绪状态；

103每次读有效信号RE置低有效时，将会输出一组数据，如此往复直到所有数据输出完毕。

CLE、CE、RE、R/B、ALE、WE等均为针脚名称。

如图3所示，所述002包括以下步骤：

a.根据能否找到关键字来判断数据是否加密，没有加密则直接结束，加密则转到202。

b.通过现有的加密算法对关键字加密；

c.通过搜索加密后的关键字判断加密方式是否正确，若能搜索到关键字则为正确，搜索不到则更换加密方式；

d.找到正确的加密算法后，逆向对所有数据解密。

实施例1：

201根据能否找到关键字来判断数据是否加密，没有加密则直接结束，加密则依次转到202至205，关键字n可能的取值为0x2E,0x2E,0x20,0x2020202020、0102000002020000、0108020803080408等；

202对关键字n进行反转位操作后转到201；

203对关键字n进行单字节交换操作后转到201；

204对关键字n进行双字节交换操作后转到201；

205对关键字n进行四字节交换操作后转到201。

206通过搜索找到关键字的方式，对整个原始数据进行以上操作。

其中，使用的加密算法均为现有技术，具体含义介绍如下：

1.反转位：对数据做‘非’运算操作。

2.字节交换：对字节的储存位置做交换

如：55AA---AA55是双字节交换，5555AAAA---AAAA5555是四字节交换。

如图4所示，所述003包括以下步骤：

301根据页大小，通过搜索连续的区域(簇链表)判断出页结构；

302从页结构中取出管理字节，并分析出标记和ID；

303根据连续的区域判断页之间的混合关系，即块内交换还是块间交换；

304如果存在数据混合，找到两个连续的页，页号相减乘2得到块大小，如果不存在数据混合，则使用默认块大小128；

305根据以上的结果组合数据。

实施例2：

301根据页大小，通过搜索连续的区域(簇链表)判断出页结构。

如图5所示，图中0x00000280和0x00000281本是连续的，所以中间出现的16字节为管理字节，512字节的用户区数据和16字节的管理字节依次出现，由于该芯片的页大小为2112字节，所有页结构为512+16+512+16+512+16+512+16。

302从页结构中取出管理字节，并区分出标记和ID，标记是在所有页的管理字节中都不会变的值，如0Xffff,0x0000，ID则是规律变化的。

如图6所示，从左边数起，第一个和第三个框表示ID,第二个和第四个框表示标记。

303根据连续的区域判断页之间的混合关系，包括块内不交换，块间不交换；块内页交换，块间不交换；块内页交换，块间页交换；块内不交换，块间页交换四个选项。

如图7所示，表示存在块内页交换。

304如果存在数据混合，找到两个连续的页，页号相减乘2得到块大小，如果不存在数据混合，则使用默认块大小128。

305根据以上的结果按照ID划分区段组合数据。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种手机闪存芯片数据重组的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1将闪存芯片从故障手机主板上取下，读取闪存芯片内的原始数据；

S2通过解密算法对数据字节进行解密得到未加密的数据；

S3通过重组算法对解密后的数据进行重组得到正常有序的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：

S11在芯片启用信号CE有效的情况下，首先启用指令锁存信号CLE，此时读取信号RE有效，芯片处于就绪状态，且R/B信号置高电平，表示准备就绪；同时向I/O端口发送读取操作指令，告诉芯片现在要进行的是读操作；

S12此时芯片启用信号CE有效，地址启用信号ALE有效，写入信号WE保持有效，连续发送4个地址周期，地址寄存器接收到地址值后，R/B信号将维持“忙”一段时间，此后R/B变为就绪状态；

S13每次读有效信号RE置低有效时，将会输出一组数据，如此往复直到所有数据输出完毕。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：

S21.能否在数据中搜索到关键字，没有加密直接结束，否则跳至S22；

S22.通过现有的加密算法对关键字进行加密；

S23.通过搜索加密后的关键字判断加密方式是否正确，若能搜索到关键字则为正确，搜索不到则更换加密方式；

S24.找到正确的加密算法后，逆向对所有数据解密。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于,所述S3包括以下步骤：

S31根据页大小，通过搜索连续的区域判断出页结构；

S32从页结构中取出管理字节，并分析出标记和ID；

S33根据连续的区域判断页之间的混合关系，即块内交换还是块间交换；

S34如果存在数据混合，找到两个连续的页，页号相减乘2得到块大小，如果不存在数据混合，则使用默认块大小128；

S35根据以上的结果按照ID划分区段组合数据。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S21所述的关键字的取值为0x2E、0x2E、0x20、0x2020202020、0102000002020000或者0108020803080408。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S22所述的现有的加密算法为反转位操作、单字节交换操作、双字节交换操作或者四字节交换操作。