Warum es unmöglich ist, Daten von einer überschriebenen Festplatte wiederherzustellen [Technologie erklärt]

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Das Wiederherstellen gelöschter Daten von einer Festplatte ist im Allgemeinen möglich, da die tatsächlichen Daten normalerweise nicht gelöscht werden. Stattdessen werden Informationen darüber, wo die Daten gespeichert sind, entfernt. In diesem Artikel werde ich erklären, wie Daten auf einer Festplatte gespeichert werden, was passiert, wenn Dateien gelöscht werden. Was macht das Formatieren einer Festplatte und warum ist es unmöglich, Dateien wiederherzustellen, nachdem sie waren? überschrieben.

Der Artikel beschreibt, wie Daten auf der physischen Ebene gespeichert werden. Dies ist wichtig, um zu verstehen, warum sie nach dem Überschreiben nicht wiederhergestellt werden können. Wenn Sie an der Organisationsstruktur einer Festplatte interessiert sind, d. H. Wie die Speicherung von Dateien verwaltet wird, lesen Sie bitte den Artikel Was ist ein Dateisystem und wie können Sie herausfinden, was auf Ihren Laufwerken ausgeführt wird? Was ist ein Dateisystem und wie können Sie herausfinden, was auf Ihren Laufwerken ausgeführt wird?

Was ist ein Dateisystem und warum sind sie wichtig? Lernen Sie die Unterschiede zwischen FAT32, NTFS, HPS +, EXT und mehr kennen. Weiterlesen . Weitere Informationen zum Wiederherstellen gelöschter Dateien finden Sie in den Ressourcen am Ende dieses Artikels.

Wie werden Informationen digital gespeichert?

Digitale Informationen werden in Bytes gespeichert. Jedes Byte enthält 8 Bits. Jedes Bit hat einen Wert, der entweder 0 oder 1 ist. Diese Art der Datenspeicherung wird als bezeichnet binäres Zahlensystem da es zwei Symbole verwendet, d. h. 0 und 1. Anschließend werden alle auf einem Computer gespeicherten Daten in den Binärcode geschrieben, der eine Zeichenfolge von 0 und 1 ist.

Wie speichern Festplatten Informationen?

Informationen auf Festplatten (HDDs) werden magnetisch und nichtflüchtig gespeichert, sodass keine Stromversorgung erforderlich ist, um die gespeicherten Informationen zu verwalten. Jeder Magnet hat einen Plus- (+) und einen Minuspol (-), was zwei Werten entspricht und somit die Darstellung des Binärcodes ermöglicht. Die HDD-Speichereinheit oder der Plattenteller enthält eine ferromagnetische Oberfläche, die in kleine magnetische Bereiche unterteilt ist, die als magnetische Domänen bezeichnet werden. Festplatten speichern Daten durch gerichtete Magnetisierung magnetischer Domänen. Jede magnetische Domäne kann in einer von zwei möglichen Richtungen magnetisiert werden und repräsentiert anschließend einen von zwei Werten: 0 oder 1.

Es gibt zwei verschiedene Technologien zum Aufzeichnen von Daten auf einer Festplatte. Vor 2005 war die Aufzeichnungsschicht parallel zur Plattenoberfläche (horizontal) ausgerichtet, was bedeutet, dass der Binärcode durch Richtung links gegen dargestellt wurde rechte Magnetisierung (Längsaufnahme). Um 2005 wurde eine neue Technologie eingeführt und Daten wurden geschrieben, indem Segmente vertikal magnetisiert wurden, d. H. nach unten (senkrechte Aufnahme). Dies ermöglichte einen engeren Abstand der magnetischen Domänen und ermöglichte auch größere Speicherkapazitäten.

Wie werden Daten im Arbeitsspeicher (RAM) gespeichert?

Im Wesentlichen werden Daten auf die gleiche Weise wie auf einer Festplatte gespeichert, d. H. In Binärcode. Der Hauptunterschied besteht darin, dass diese Art der Speicherung flüchtig ist, was bedeutet, dass alle gespeicherten Informationen verloren gehen, sobald die Stromversorgung unterbrochen wird. Ein RAM besteht aus integrierten Schaltkreisen, die wiederum Kondensatoren und Transistoren enthalten. Jeder Kondensator speichert ein Datenbit. Der Zustand des Kondensators kann entweder geladen oder entladen werden, d. H. 1 oder 0, was den Binärcode darstellt.

Was passiert, wenn Daten gelöscht werden?

In einem RAM-Modul ist die Organisationsstruktur sehr flach. Wenn Daten aus dem Speicher entfernt werden, verschwinden die tatsächlichen Informationen sofort. Wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, entladen sich die Kondensatoren schnell und somit gehen alle Informationen verloren.

Die Situation auf einer Festplatte ist völlig anders, da Informationen auf zwei Arten gespeichert werden. Zunächst werden Daten physisch auf der magnetischen Festplatte gespeichert. Zweitens werden alle gespeicherten Daten von einem Dateisystem verwaltet, das eine Informationstabelle erstellt, die den genauen Speicherort der Daten angibt, d. H. Wo auf der Festplatte eine bestimmte Datei gespeichert ist. Dies ist erforderlich, da eine Datei an verschiedenen Orten auf der Festplatte gespeichert werden kann. Das Betriebssystem verwendet diese Tabelle dann, um Dateien zu suchen und die Teile großer Dateien zusammenzusetzen.

Wenn eine Datei gelöscht wird, werden normalerweise nur die in der Tabelle des Dateisystems gespeicherten Informationen entfernt. Da das Löschen der eigentlichen Datei zu lange dauern würde, bleibt der physische Speicherort der Daten unberührt. Wenn das Betriebssystem jedoch neue Dateien speichern möchte, konsultiert es die Tabelle nach verfügbarem Speicherplatz. Da der Speicherort der gelöschten Dateien als frei markiert wurde, kann das Betriebssystem neue Daten über die alten Daten schreiben, wodurch diese Informationen endgültig gelöscht werden.

Einzelheiten zur Funktionsweise des Dateisystems sowie zur Organisation und Verwaltung von Festplatten finden Sie in meinem Artikel Was ist ein Dateisystem und wie können Sie herausfinden, was auf Ihren Laufwerken ausgeführt wird? Was ist ein Dateisystem und wie können Sie herausfinden, was auf Ihren Laufwerken ausgeführt wird?Was ist ein Dateisystem und warum sind sie wichtig? Lernen Sie die Unterschiede zwischen FAT32, NTFS, HPS +, EXT und mehr kennen. Weiterlesen .

Was passiert, wenn eine Festplatte formatiert wird?

Die Art der Formatierung, mit der die meisten Benutzer vertraut sind, wird als Formatierung auf hoher Ebene bezeichnet und ist das Einrichten eines leeren Dateisystems. Da die Festplatte nicht auf Fehler überprüft werden muss, wird sie auch als schnelle Formatierung bezeichnet.

In der Regel werden auf der Festplatte gespeicherte Daten während der Formatierung nicht physisch gelöscht. Was passiert ist, dass das Dateisystem von Grund auf neu eingerichtet wird, was bedeutet, dass die Festplatte neu organisiert wird und die Tabelle mit Informationen, in denen Dateien gespeichert sind, zurückgesetzt wird. Solange das Dateisystem und seine Einstellungen gleich bleiben, werden keine der zuvor auf der Festplatte gespeicherten Daten gelöscht oder überschrieben und können anschließend wiederhergestellt werden.

Was passiert, wenn Daten überschrieben werden?

Wenn Daten überschrieben werden, werden die magnetischen Domänen auf der Festplatte erneut magnetisiert. Dies ist ein irreversibler Prozess, bei dem zuvor an diesem Speicherort gespeicherte Informationen physisch entfernt werden. Während einige verbleibende physikalische Spuren der Änderungen (oder keine Änderungen) der Magnetisierung möglicherweise verbleiben, was theoretisch eine teilweise Wiederherstellung ermöglichen könnte, würde dies die Verwendung von a erfordern Magnetkraftmikroskop oder ähnliche Technologien, von denen bisher keine nachweislich Daten erfolgreich wiederherstellt [obwohl Sie nie wissen, was in geheimen Regierungsinformationen vor sich geht Labore]. Im Wesentlichen ist der Öffentlichkeit keine Software oder andere technische Methode bekannt, mit der überschriebene Daten wiederhergestellt werden können.

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Was sind Ihre Albträume bei der Speicherung und Wiederherstellung von Daten? Haben Sie jemals Dateien verloren, nachdem Sie sie versehentlich gelöscht haben?

Bildnachweis: Sergej Khakimullin, Carlos Castilla, MilanB, TylzaeL & Luca Cassioli, Farbe, Zketch, Anthonycz