Das Wiederherstellen gelöschter Daten von einer Festplatte ist in der Regel möglich, da die eigentlichen 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, welche Formatierung eine Festplatte macht und warum es unmöglich ist, Dateien wiederherzustellen, nachdem sie überschrieben wurden.
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, zB wie die Speicherung von Dateien verwaltet wird, lesen Sie bitte den Artikel Was ein Dateisystem ist und wie Sie herausfinden können, was auf Ihren Laufwerken läuft Was ein Dateisystem ist und wie Sie es tun Kann herausfinden, was auf Ihren Laufwerken läuft Was ein Dateisystem ist und wie Sie herausfinden können, was auf Ihren Laufwerken abläuft Lesen Sie mehr. 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 binäres Zahlensystem bezeichnet, da es zwei Symbole verwendet, dh 0 und 1. Anschließend werden alle auf einem Computer gespeicherten Daten in den Binärcode geschrieben. Das ist eine Kette von 0s und 1s.
Wie speichern Festplatten Informationen?
Informationen zu Festplattenlaufwerken (HDDs) werden magnetisch und nicht flüchtig gespeichert, dh es ist keine Stromversorgung erforderlich, um die gespeicherte Information zu erhalten. Jeder Magnet hat einen Plus- (+) und einen Minuspol (-), was zwei Werten entspricht und somit die Darstellung des Binärcodes ermöglicht. Die HDD-Speichereinheit oder Platte enthält eine ferromagnetische Oberfläche, die in kleine magnetische Bereiche unterteilt ist, die als magnetische Domänen bezeichnet werden. HDDs speichern Daten durch gerichtete Magnetisierung von magnetischen Domänen. Jede magnetische Domäne kann in eine von zwei möglichen Richtungen magnetisiert werden und stellt anschließend einen von zwei Werten dar: 0 oder 1.
Es gibt zwei verschiedene Technologien zum Aufzeichnen von Daten auf einer Festplatte. Vor 2005 war die Aufzeichnungsschicht parallel zur Plattenoberfläche ausgerichtet (horizontal), was bedeutet, dass der binäre Code durch gerichtete links vs. rechte Magnetisierung (longitudinale Aufzeichnung) dargestellt wurde. Um 2005 wurde eine neue Technologie eingeführt und Daten wurden durch vertikales Magnetisieren von Segmenten geschrieben, dh von oben nach unten (senkrechte Aufzeichnung). Dies ermöglichte einen engeren Abstand der magnetischen Domänen und ermöglichte auch größere Speicherkapazitäten.
Wie werden Daten im Direktzugriffsspeicher (RAM) gespeichert?
Im Wesentlichen werden Daten wie auf einer Festplatte gespeichert, dh im Binärcode. Der Hauptunterschied besteht darin, dass diese Art von Speicher flüchtig ist, was bedeutet, dass gespeicherte Informationen verloren gehen, sobald die Stromversorgung unterbrochen wird. Ein RAM besteht aus integrierten Schaltungen, die wiederum Kondensatoren und Transistoren enthalten. Jeder Kondensator speichert ein Datenbit. Der Zustand des Kondensators kann entweder geladen oder entladen werden, dh 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 Strom verloren geht, entladen sich die Kondensatoren schnell und daher gehen alle Informationen verloren.
Die Situation auf einer Festplatte ist völlig anders, da Informationen auf zwei Arten gespeichert werden. Erstens 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, dh wo auf der Festplatte eine bestimmte Datei gespeichert ist. Dies ist notwendig, da eine Datei an verschiedenen Orten auf der Festplatte gespeichert werden kann. Das Betriebssystem verwendet diese Tabelle dann zum Suchen von Dateien und zum Zusammenstellen der Teile großer Dateien.
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 Ort der gelöschten Dateien als frei markiert wurde, kann das Betriebssystem dann neue Daten über die alten Daten schreiben, die diese Information endgültig löschen.
Weitere Informationen zur Funktionsweise des Dateisystems und zur Organisation und Verwaltung von Festplatten finden Sie in meinem Artikel Was ein Dateisystem ist und wie Sie herausfinden können, was auf Ihren Laufwerken ausgeführt wird Was ein Dateisystem ist und wie Sie herausfinden können, was ausgeführt wird Ihre Laufwerke Was ein Dateisystem ist und wie Sie herausfinden können, was auf Ihren Laufwerken abläuft Lesen Sie mehr.
Was passiert, wenn eine Festplatte formatiert wird?
Die Art der Formatierung, mit der die meisten Benutzer vertraut sind, wird als High-Level-Formatierung bezeichnet und dient zum Einrichten eines leeren Dateisystems. Da die Festplatte nicht auf Defekte gescannt werden muss, wird sie auch als Schnellformatierung bezeichnet.
Normalerweise werden Daten, die auf der Festplatte gespeichert sind, während der Formatierung nicht gelöscht. Was passiert, ist, dass das Dateisystem von Grund auf neu aufgebaut wird, was bedeutet, dass die Festplatte neu organisiert wird und die Tabelle mit den Informationen, wo die 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 neu magnetisiert. Dies ist ein irreversibler Prozess, der zuvor an diesem Speicherort gespeicherte Informationen physisch entfernt. 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 eines magnetischen Kraftmikroskops oder ähnlicher Technologien erfordern, von denen keine gezeigt wurde, um Daten erfolgreich wiederherzustellen so weit (obwohl man nie weiß, was in geheimen Geheimdienstlabors passiert). Es gibt also im Wesentlichen keine Software oder andere technische Möglichkeiten, die überschriebene Daten wiederherstellen können.
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Was sind deine Albträume für die Speicherung und Wiederherstellung von Daten? Haben Sie jemals Dateien verloren, nachdem Sie sie versehentlich gelöscht haben?
Bildnachweis: Sergej Khakimullin, Carlos Castilla, Milan B, Tylzae & Luca Cassioli, Color, Zketch, Anthonycz