CN112286719A - 一种针对固态硬盘启用trim删除数据后的数据恢复方法 - Google Patents

一种针对固态硬盘启用trim删除数据后的数据恢复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，其特征在于包括以下步骤：S100：判断固态硬盘是否可以正常就绪，如果是，执行步骤S200，否则结束流程；S200：获取译码表项,包括以下步骤：S201：按页读取固态硬盘各个物理块的第一页；S202：根据译码表项标识，判断当前页是否具有译码表项，如果是，执行步骤S203，否则，执行步骤S202；S203：标记当前页所在的块的块号和/或过滤标记，将所标记的块号和/或过滤标记计入特征文件中；S204：扫描特征文件所计入块号所对应的各页并获取各页的数据，如果当前页中具有译码表项，则提取当前译码表项；S300：创建多个译码表文件；S400：选择有效的译码表文件；S500：恢复被删除的数据。

Description

一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法
技术领域
本发明属于信息安全技术及数据恢复领域，涉及一种固态硬盘的被删除数据的恢复方法，尤其涉及一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法。
背景技术
在信息安全技术及数据恢复领域，硬盘容量的不断增加以及硬盘使用量不断扩大，同时，硬盘驱动器HDD类型的硬盘出货量在不断的下降，固态硬盘SSD的出货量在不断的提升。自2010年开始，固态硬盘SSD出货量开始快速增长，且连续九年保持10％以上的增长率：2015年的增长率为30.4％，2018年固态硬盘SSD出货量增长率为37.2％。预计2020年，固态硬盘SSD出货量将增至2亿片以上。
固态硬盘SSD因读写速度快而得到了广泛的运用。随着固态硬盘SSD出货量不断提升，出现的问题也越来越多。其故障不仅受写入次数的限制，还受其他条件的影响，一些发布的安全报告表明，部分服务器和存储产品所用的固态硬盘存在缺陷，通电约32746小时后硬盘上的数据丢失，而且数据不可恢复，这也导致了非常严重的后果。
现有技术中，固态硬盘SSD修复的方法主要有固件修复、芯片数据重组、接口转换、物理替换的等方法。但现有技术的问题是，要么技术方案太过复杂，要么替换的配件太过昂贵。
针对数据恢复的角度来说，固态硬盘SSD存在TRIM机制，对于文件删除操作，操作系统会将文件删除标记为可用于新数据，然后向固态硬盘SSD发送TRIM命令，TRIM命令使操作系统得以通知固态硬盘SSD哪个页不再包含有效的数据，这些数据很有可能就会被不可逆地擦除，数据也无法恢复。现有技术中，尚无一种简单实用、无需额外费用的一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，通过创建多个译码表文件，再选择有效的译码表文件的方式进行数据恢复，解决了固态硬盘启用TRIM删除数据后无法恢复数据的技术问题。本发明申请包括以下步骤：
S100：判断所述固态硬盘是否可以正常就绪，如果是，执行步骤S200，否则结束流程；
S200：获取译码表项,包括以下步骤：
S201：按页读取所述固态硬盘各个物理块的第一页；
S202：根据译码表项标识，判断当前页是否具有译码表项，如果是，执行步骤S203，否则，执行步骤S202；
S203：标记当前页所在的块的块号和/或过滤标记，将所标记的块号和/或过滤标记计入特征文件中；
S204：扫描所述特征文件所计入块号所对应的各页并获取各页的数据，如果当前页中具有译码表项，则提取当前译码表项；
S300：创建多个译码表文件；
S400：选择有效的译码表文件；
S500：恢复所述固态硬盘启用TRIM删除数据后被删除的数据。
优选地，所述步骤S100包括以下步骤：
S101：采用SATA接口将所述固态硬盘连接至电脑；
S102：判断所述固态硬盘是否就绪，如果是，执行步骤S200，否则结束流程。
优选地，所述步骤S202中根据译码表项标识，判断当前页是否具有译码表项包括以下步骤：
情况一：当前主控芯片为PS系列，按如下步骤进行判断：
对于PS3111主控芯片，判断当前页管理区第27、第28字节的数据是否为0xFFAB，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3108主控芯片，判断当前页管理区第3、第4字节的数据是否为0xC5C5，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3105主控芯片，判断当前页管理区第3、第4字节的数据是否为0xC2C2，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3109主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否为0xC2 DF，如果是，则当前页具有译码表项；或者判断当前页管理区第2、第3字节的数据是否为0x80FF且第5字节的数据是否为0xFFFF，如果是，则当前页具有译码表项；
情况二：当前主控芯片为SM系列，按如下步骤进行判断：
对于SM2258G主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2246XT主控芯片，判断当前页管理区第39、第40字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第17字节是否等于0x03，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2246EN主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2256主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项。
优选地，所述步骤S300包括以下步骤：
S301：将所获取的译码表项中具有相同块号和/或相同过滤标记的译码表项归为一组；
S302：每组作为一个译码表文件，用以创建多个译码表文件。
优选地，所述步骤S400包括：
S401：根据被删除数据的逻辑地址段，遍历各个译码表文件；
S402：判断当前译码表文件是否具有当前被删除数据的逻辑地址段，如果是，执行步骤S403，否则执行步骤S404；
S403：保留当前译码表文件，执行步骤S405；
S404：删除当前译码表文件；
S405：判断是否完成所有译码表文件的遍历，如果是，执行步骤S407，否则执行步骤S406；
S406：遍历下一译码表文件，执行步骤S402；
S407：判断具有相同块号和/或具有相同过滤标记的译码表文件是否唯一，如果是，执行步骤S500，否则执行步骤S408；
S408：针对具有相同块号和/或具有相同过滤标记的译码表文件中，任选一个作为被删除数据的译码表文件。
优选地，所述步骤S500包括：
S501：根据当前译码表文件，查找被删除数据的逻辑地址段，并将各个逻辑地址转换成相应的物理地址，通过各个所述相应物理地址提取TRIM开启后被删除的数据；
S502：判断数据恢复是否成功，如果是，结束流程，否则，执行步骤S503；
S503：丢弃当前译码表文件并从步骤S408中的其余译码表文件中任选一个作为被删除数据的译码表文件，执行步骤S501。
通过本发明所通过的方法，可以简单地且无需额外费用地恢复固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复。
附图说明
图1为本发明所提供的方法的总流程图；
图2为本发明所提供实施例中包含译码表项标识的数据结构实例图；
图3为本发明所提供实施例中包含过滤标记的数据结构实例图；
图4为本发明所提供实施例中选择有效的译码表文件的具体流程图。
具体实施方式
图1示出了本发明所提供的方法的总流程图。如图1所示，包括以下步骤：
S100：判断固态硬盘是否可以正常就绪，如果是，执行步骤S200，否则结束流程；步骤S100包括以下步骤：
S101：采用SATA接口将固态硬盘连接至电脑；
S102：判断固态硬盘是否就绪，如果是，执行步骤S200，否则结束流程。
S200：获取译码表项,包括以下步骤：
S201：按页读取固态硬盘各个物理块的第一页；
S202：根据译码表项标识，判断当前页是否具有译码表项，如果是，执行步骤S203，否则，执行步骤S202；
步骤S202中根据译码表项标识，判断当前页是否具有译码表项包括以下步骤：
情况一：当前主控芯片为PS系列，按如下步骤进行判断：
对于PS3111主控芯片，判断当前页管理区第27、第28字节的数据是否为0xFFAB，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3108主控芯片，判断当前页管理区第3、第4字节的数据是否为0xC5C5，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3105主控芯片，判断当前页管理区第3、第4字节的数据是否为0xC2C2，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3109主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否为0xC2 DF，如果是，则当前页具有译码表项；或者判断当前页管理区第2、第3字节的数据是否为0x80FF且第5字节的数据是否为0xFFFF，如果是，则当前页具有译码表项；
情况二：当前主控芯片为SM系列，按如下步骤进行判断：
对于SM2258G主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2246XT主控芯片，判断当前页管理区第39、第40字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第17字节是否等于0x03，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2246EN主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2256主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项。
图2示出了本发明所提供实施例中包含译码表项标识的数据结构实例图。判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项。如图2所示，当前页管理区第1、第2字节的数据不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节等于0x64，因此，当前页具有译码表项，执行步骤S203。
作为本发明的一个实施例，对于SM2256主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项。
S203：标记当前页所在的块的块号和/或过滤标记，将所标记的块号和/或过滤标记计入特征文件中；
图3示出了本发明所提供实施例中包含过滤标记的数据结构实例图。此实施例中，0xBE00为过滤标记。
S204：扫描所述特征文件所计入块号所对应的各页并获取各页的数据，如果当前页中具有译码表项，则提取当前译码表项；
S300：创建多个译码表文件。步骤S300包括以下步骤：
S301：将所获取的译码表项中具有相同块号和/或相同过滤标记的译码表项归为一组；例如，将0xBE00为过滤标记的译码表项归为一组。
S302：每组作为一个译码表文件，用以创建多个译码表文件。例如，将0xBE00为过滤标记的译码表项归为一组并作为一个译码表文件，采用相同的方法，可以创建多个译码表文件。
S400：选择有效的译码表文件；
图4示出了本发明所提供实施例中选择有效的译码表文件的具体流程图。如图4所示，步骤S400包括：
S401：根据被删除数据的逻辑地址段，遍历各个译码表文件；
S402：判断当前译码表文件是否具有当前被删除数据的逻辑地址段，如果是，执行步骤S403，否则执行步骤S404；
S403：保留当前译码表文件，执行步骤S405；
S404：删除当前译码表文件；
S405：判断是否完成所有译码表文件的遍历，如果是，执行步骤S407，否则执行步骤S406；
S406：遍历下一译码表文件，执行步骤S402；
S407：判断具有相同块号和/或具有相同过滤标记的译码表文件是否唯一，如果是，执行步骤S500，否则执行步骤S408；
S408：针对具有相同块号和/或具有相同过滤标记的译码表文件中，任选一个作为被删除数据的译码表文件。
S500：恢复固态硬盘启用TRIM删除数据后被删除的数据。步骤S500包括：
S501：根据当前译码表文件，查找被删除数据的逻辑地址段，并将各个逻辑地址转换成相应的物理地址，通过各个相应物理地址提取TRIM开启后被删除的数据；
S502：判断数据恢复是否成功，如果是，结束流程，否则，执行步骤S503；
S503：丢弃当前译码表文件并从步骤S408中的其余译码表文件中任选一个作为被删除数据的译码表文件，执行步骤S501。
通过本发明提供的方法，解决了现有技术中尚无一种可以简单地且无需额外费用地恢复固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复的技术问题。
应当理解的是，本发明不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，其特征在于包括以下步骤：
S100：判断所述固态硬盘是否可以正常就绪，如果是，执行步骤S200，否则结束流程；
S200：获取译码表项,包括以下步骤：
S201：按页读取所述固态硬盘各个物理块的第一页；
S202：根据译码表项标识，判断当前页是否具有译码表项，如果是，执行步骤S203，否则，执行步骤S202；
S203：标记当前页所在块的块号和/或过滤标记，将所标记的块号和/或过滤标记计入特征文件中；
S204：扫描所述特征文件所计入块号所对应的各页并获取各页的数据，如果当前页中具有译码表项，则提取当前译码表项；
S300：创建多个译码表文件；
S400：选择有效的译码表文件；
S500：恢复所述固态硬盘启用TRIM删除数据后被删除的数据。
2.根据权利要求1所述的一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，其特征在于，所述步骤S100包括以下步骤：
S101：采用SATA接口将所述固态硬盘连接至电脑；
S102：判断所述固态硬盘是否就绪，如果是，执行步骤S200，否则结束流程。
3.根据权利要求1所述的一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，其特征在于，所述步骤S202中根据译码表项标识以判断当前页是否具有译码表项包括以下步骤：
情况一：当前主控芯片为PS系列，按如下步骤进行判断：
对于PS3111主控芯片，判断当前页管理区第27、第28字节的数据是否为0xFFAB，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3108主控芯片，判断当前页管理区第3、第4字节的数据是否为0xC5C5，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3105主控芯片，判断当前页管理区第3、第4字节的数据是否为0xC2C2，如果是，则当前页具有译码表项；
对于PS3109主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否为0xC2 DF，如果是，则当前页具有译码表项；或者判断当前页管理区第2、第3字节的数据是否为0x80FF且第5字节的数据是否为0xFFFF，如果是，则当前页具有译码表项；
情况二：当前主控芯片为SM系列，按如下步骤进行判断：
对于SM2258G主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2246XT主控芯片，判断当前页管理区第39、第40字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第17字节是否等于0x03，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2246EN主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项；
对于SM2256主控芯片，判断当前页管理区第1、第2字节的数据是否不等于0xFFFF且不等于0x0000，同时，第3字节是否等于0x64，如果是，则当前页具有译码表项。
4.根据权利要求1所述的一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，其特征在于，所述步骤S300包括以下步骤：
S301：将所获取的译码表项中具有相同块号和/或相同过滤标记的译码表项归为一组；
S302：每组作为一个译码表文件，用以创建多个译码表文件。
5.根据权利要求1所述的一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，其特征在于，所述步骤S400包括：
S401：根据被删除数据的逻辑地址段，遍历各个译码表文件；
S402：判断当前译码表文件是否具有当前被删除数据的逻辑地址段，如果是，执行步骤S403，否则执行步骤S404；
S403：保留当前译码表文件，执行步骤S405；
S404：删除当前译码表文件；
S405：判断是否完成所有译码表文件的遍历，如果是，执行步骤S407，否则执行步骤S406；
S406：遍历下一译码表文件，执行步骤S402；
S407：判断具有相同块号和/或具有相同过滤标记的译码表文件是否唯一，如果是，执行步骤S500，否则执行步骤S408；
S408：针对具有相同块号和/或具有相同过滤标记的译码表文件中，任选一个作为被删除数据的译码表文件。
6.根据权利要求1所述的一种针对固态硬盘启用TRIM删除数据后的数据恢复方法，其特征在于，所述步骤S500包括：
S501：根据当前译码表文件，查找被删除数据的逻辑地址段，并将各个逻辑地址转换成相应的物理地址，通过各个所述相应物理地址提取TRIM开启后被删除的数据；
S502：判断数据恢复是否成功，如果是，结束流程，否则，执行步骤S503；
S503：丢弃当前译码表文件并从步骤S408中的其余译码表文件中任选一个作为被删除数据的译码表文件，执行步骤S501。
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舒月;张毅;刘鹤;: "固态硬盘与机械硬盘逻辑层数据恢复比较研究", no. 07, pages 22 - 27 *

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CN112286719B (zh) 2023-08-25

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