Безвозвратное удаление информации (введение, алгоритмы восстановления данных, способы удаления информации, стандарты уничтожения данных, исходные коды).

1.Введение.

Защита персональных данных является первостепенной задачей большинства организаций и частных лиц.
Трудно себе представить, что может случиться, если персональные данные (электронная почта, фотографии, пароли для доступа к банковским операциям и др.важная информация) попадут в руки злоумышленнику, ему будет известно все, что было сохранено на ЖМД. А то, что перед продажей компьютера или жесткого диска вы удалили всю личную информацию или даже отформатировали винчестер, не всегда является преградой для доступа к данным.

Стирая файлы с помощью стандартных функций Windows, вы складываете их в Корзину.

После этого с помощью нескольких нажатий клавишей мыши восстановить якобы удаленные файлы очень легко. Даже очистка Корзины не поможет: пока свободного пространства на диске достаточно, операционная система не будет записывать на место старых файлов новые, поэтому удаленные файлы могут быть восстановлены специализированной утилитой. Даже при форматировании накопителей информации, например карт памяти или флэшек, очищается только таблица размещения файлов.

*** В состав Windows входит утилита cipher.exe, базируемая на алгоритме стандарта DOD. ***

Не все пользователи понимают, что при удалении файла, содержание этого файла не удаляется с жёсткого диска.
Файлы состоят из байтов, они остаются на диске, но уже никак не связаны с файловой системой. Сами данные остаются на диске, пока операционная система не использует отведённое под них место на диске повторно, для записи новых данных. Даже если вы форматируете диск, данные обычно не будут удалены. Просто содержание будет очищено.
Для того чтобы удалить файлы наверняка, нужно записать в место, где он хранился новые данные. До этого момента файл можно восстановить, читая его не через операционную систему, а с помощью специального программного обеспечения, коммерческих программ восстановления данных или восстанавливая его вручную другими методами.
Если запись в сектора, содержащие файлы не производилась, то данные физически остались на своих местах, но потерялись или исказились сведения об их расположении. Таким образом, требуется определить, где именно находятся сектора, содержащие нужную информацию, и считать их в правильной последовательности.

2.Алгоритмы восстановления данных.

Для спасения данных существует множество программ по восстановлению данных (наиболее распространенные R-studio, GetDataBack, Ontrack EasyRecovery и т.д.).
В общем случае, программы для восстановления данных сначала сканируют диск, на основе обнаруженных служебных записей, составляется карта расположения фрагментов восстанавливаемых файлов и строится дерево каталогов. В карте содержатся сведения о том, какой кластер к какому файлу относится, размеры, названия и другие атрибуты элементов файловой системы. Если полученных в результате сканирования сведений не достаточно, то используются определённые методы экстраполяции. Затем файлы и папки, которые требуется восстановить, выбираются в соответствии с составленной картой и переносятся на другой носитель.

Основные алгоритмы восстановления данных.

- восстановление удалённых файлов на исправной файловой системе , полное сканирование для большинства типов файловых систем в таких случаях не требуется, оно используется исключительно для восстановления удалённых файлов, некоторые программы запускают его автоматически, в процессе предварительного сканирования.

- реконструкция файловой системы после повреждений или форматирования , цель - создание виртуального дерева каталогов, отражающего содержимое просканированной файловой системы в исходном состоянии, без повреждений, в случае успеха оттуда можно сохранить нужные данные на другой раздел.

- восстановление данных по сигнатурам , так называемое «черновое» восстановление или «raw recovery».

3.Способы удаления информации.

Есть несколько способов удалить файл с жёсткого диска наверняка или сделать доступ к нему невозможным. Некоторые из способов предотвращения подобной утечки данных с жёсткого диска включают:

- размагничивание диска;
- переписывание данных;
- кодировку;
- физическое уничтожение носителя.

Уничтожение важных данных на жёстком диске компьютера или с другого носителя – это лучший способ гарантировать, что ценные данные не смогут быть восстановлены даже в условиях лучших компьютерных лабораторий. Уничтожение имеет принципиально важное значение при перемещении компьютеров, на которых хранилась ценная информация из безопасного места в менее надёжное.

Ещё более эффективный подход к удалению данных – это размагничивание жёсткого диска. Данный метод выводит жёсткий диск из строя. Но при его использовании больше невозможно будет применять ЖМД по назначению. (например используюя специальный прибор – Degausser).

Если вы хотите удалить данные с жёстких дисков или других носителей и иметь гарантию того, что жёсткий диск будет пригоден к использованию, вам нужно воспользоваться стиранием данных. Это хорошее решение при повторном использовании компьютера в другом отделе организации. Например, если компьютер в вашей организации передаётся новому сотруднику, данные будут удалены, но компьютер всё равно останется в рабочем состоянии.(наиболее распространенные программы по стиранию информации: Paragon Disk Wiper, Acronis DriveCleanser,East-Tec Eraser, Secure Eraser, HDShredder, DBAN, Wise Disk Cleaner и т.д).

Другой метод избавления от данных представляет собой переписывание всей памяти на всех секциях жёсткого диска. Одного переписывания будет вполне достаточно для полной уверенности в том, что предыдущая информация не сможет быть восстановлена.
Важно помнить, что простое удаление файла операционной системой всего лишь приводит к удалению пути к файлу, цифровая информация при простом удалении будет сохранена на жёстком диске. Даже повторное форматирование или разделение жёсткого диска на секции – это ещё не гарантия, что файлов не остается. Причём файлы сохраняются, даже если пользователь не может их видеть.

В крайнем случае, если есть потребность в полном удалении файлов без возможности их восстановления, физическое уничтожение носителя информации является лучшим выбором. Носители информации можно уничтожить несколькими способами, включая непосредственное повреждение поверхности магнитного диска или барабана абразивными материалами. Коррозийные химикаты дадут те же результаты, при условии, что поверхность, на которую производится запись, будет полностью открыта для воздействия.

4.Стандарты уничтожения данных.

ГОСТ P50739-95;
Российский алгоритм ГОСТ Р 50739-95 является рекомендованным алгоритмом, проверенным временем.
К достоинствам алгоритма можно отнести быструю работу, а к недостаткам то, что алгоритм не предусматривает многократной записи.
Согласно ГОСТ Р 50739-95 определено, что стирание производиться путем записи в нее маскирующей информации (Раздел 5.1.5 ГОСТ Р 50739-95), но количество циклов и содержание маскирующей информации не указывается.
Получается, что даже после одного цикла записи маскирующей информации на НЖМД, например чередованием кодов нуля и еденицы (0x55, 0xAA), то остаточная намагниченность от прошлых данных остается (он же эффект остаточной информаций) и её можно легко прочесть спомощью специального оборудования.

DoD 5220.22-M; NAVSO P-5239-26 (RLL);
Стандрат Министерства обороны США, который получил широкое распространение в мире. Более лучший стандарт, чем российский ГОСТ Р 50739-95, но тем не менее военные США запретили его использовать для удаления информации с грифом секретности.
Согласно американскому стандарту стирание производиться в (E-редакция алгоритма) три цикла:
первый - сохраняются случайным образом выбранные символы в каждым байте каждого сектора;
второй - записываются инвертные данные (ноль заменяется еденицей);
третий - запись случайной последовательности;
Такая цикличность обеспечивает низкую степень остаточной намагничености, что дает возможность специальным средствам получить минимальный набор остаточной информации.
В другой редакции алгоритма (ECE) - используется семикратная перезапись.

Помимо этих алгоритмов, определяемых государственными стандартами, существует ряд алгоритмов от независимых экспертов в области информационной безопасности.

Брюс Шнайдер (Bruce Schneier).
Эксперт с мировым именев, в узких профессиональных кругах, предложил следующий алгоритм из семи шагов:
1. Заполнение единицами поверх имеющихся данных
2. Заполнение нулями поверх имеющихся данных
3. Запись случайных данных
4. Запись случайных данных
5. Запись случайных данных
6. Запись случайных данных
7. Запись случайных данных
Нет, это не ошибка, эксперт предлагает пять раз заполнить НЖМД случайными данными. Хотя, сам Шнайдер в последствии заявил:
"Последние исследования.... с помощью туннельных микроскопов, показали, что даже этого может быть не достаточно".

Питер Гутман (Peter Gutmann) .
Гутман предложил алгоритм с множеством циклов, которые ориентированы на уничтожение записей, с помощью оборудования поддерживающая технологию MFM/RLL (магнитно-силовая запись с применением кодирования), когда записывается случайная последовательность шифрованной информации из 35 циклов. Хотя, сам Гутман в этой же статье дает примечание, что производители новых HDD уже поддерживают эту технологию.
Этот алгоритм считают "параноидальным".

VSITR.
Германский алгоритм, предусматривающий семикратную перезапись данных;

Исходя из алгоритмов восстановления данных которые восстанавливают лишь "неискаженную" информацию, наиболее рационально использование удаления данных с помощью стандартных многократных алгоритмов стирания информации, восстановление после которых практически невозможно.

Никто не станет спорить, что защита информации и обеспечение информационной безопасности на сегодняшний день является важнейшей задачей каждого предприятия. Каждому ясно, почему необходимо сохранять в секрете все корпоративные пароли, коды доступа, бухгалтерию, финансовые показатели и др. ценные сведения под грифом "коммерческая тайна": утечка подобных данных очень быстро приводит к краху компании. Однако мало кто задумывается над методами уничтожения информации с вышедших из употребления жестких дисков или флешек. А зря! Специалисты в один голос твердят: простое форматирование вовсе не гарантирует полного удаления информации без возможности восстановления.

Защита информации — важнейшая задача каждого предприятия

Простое стирание и программные методы: с глаз долой — из сердца вон?

Обычным пользователям представляется, что стирание файлов и уж тем более форматирование диска приводит к полному уничтожению данных. Так ли это? Практика показывает, что нет. Простое стирание информации с диска — самый ненадежный метод сохранить ее в секрете, поскольку в этом случае стираются не сами данные, а путь к ним.

После стирания информация по-прежнему остается на диске, просто она теряет связь с файловой системой, а потому не видна обычному пользователю. Если проводить аналогии, то отформатированный диск похож на книгу, из которой вырвали содержание, оставив остальные страницы. Даже начинающий хакер при помощи специальных программ-восстановителей сможет легко "реанимировать" такой диск и получить всю базу данных, хранившуюся на нем. В целости и сохранности!

Восстановить данные, "уничтоженные" программами для удаления информации или простым форматированием, несложно

Продвинутые пользователи отдают предпочтение не обычному форматированию, а специальным программам для удаления информации. Это решение оправдано: восстановить диск становится сложнее (особенно, если использовать программы профессионального уровня). Но не для профессионалов.

Уровень	Сущность метода	Восстановление информации	Надежность
Базовый	В основную и резервную таблицы, а также в загрузочный сектор жесткого диска при помощи специальных программ записывается последовательность нулей. Данные не уничтожаются, но доступ к ним усложняется.	Возможно. Информация восстанавливается в полном объеме при помощи ПО, которое производит анализ секторов диска.	очень низкая
Продвинутый	В сектора данных записываются последовательности нулей и единиц: данные и загрузочная область уничтожаются посредством перезаписи.	Возможно. Но не для обычного пользователя: потребуются особые навыки и специальное оборудование.	средняя
Профессиональный	То же самое. Только вместо одного проводится несколько циклов перезаписи, чтобы как можно лучше "затереть" старые данные.	Зависит от числа циклов. Чем их больше, тем меньше вероятность восстановления данных.	средняя
Достоинства программных методов: умеренная стоимость; возможность последующего использования носителей. Недостатки программных методов: невысокая надежность; циклы перезаписи отнимают очень много времени; подходят только для исправных носителей.

Механическое уничтожение жестких дисков: сквозь огонь и воду

Итак, простое стирание и программы-уничтожители не гарантируют полной безопасности. Как же тогда уничтожить секретные данные? Первое, что приходит в голову — разбить или расплавить жесткий диск. Идея хорошая: после качественной утилизации данные будет действительно невозможно считать. Проблема только в том, как ее реализовать. И сколько денег на это потребуется.

Название	Сущность метода	Восстановление информации	Надежность
Механический	Носитель измельчается в специальном устройстве (шредере).		от средней до высокой
Термический	Носитель расплавляют в специальных печах (нужна температура не менее 800-1000 °С!).	Невозможно.	высокая
Пиротехнический	Разрушение взрывом.	Возможно в лабораторных условиях (если останутся крупные фрагменты диска).	от средней до высокой
Химический	Помещение носителя в химически агрессивную среду.	Невозможно.	высокая
Радиационный	Обработка ионизирующим излучением.	Невозможно.	высокая
Достоинства механических методов: высокая надежность — большинство методов позволяют полностью уничтожить носитель вместе с хранящейся на нем информацией; подходит для неисправных носителей. Недостатки механических методов: очень высокая стоимость — такие методы доступны только для крупных компаний; высокая опасность для оператора; высокая опасность загрязнения окружающей среды; невозможность последующего использования носителей.

Физическое уничтожение данных

Физическое уничтожение — отличный вариант для тех, у кого нет средств на аренду плавильной печи или услуги пиротехников. Суть метода проста: специальное устройство генерирует кратковременное электромагнитное поле, которое намагничивает жесткий диск до предельного значения (т.е. до насыщения). В результате магнитные домены диска переориентируются, и записанные данные уничтожаются вместе со служебной разметкой. А без нее становится невозможным и восстановление (хотя бы частичное!), и дальнейшее использование носителя. Достигается полное удаление информации с жесткого диска — он превращается в бесполезный кусок пластика!

Стоят подобные устройства уничтожения информации совсем недорого, а потому часто монтируются прямо в жесткие диски или флешки. Такие носители с функцией самоуничтожения гораздо удобнее и надежнее обычных. К тому же, они могут уничтожаться не только после списания, но и автоматически в случае кражи. Согласитесь, ценная способность в наше неспокойное время!

Единственным недостатком физического уничтожения является невозможность дальнейшего восстановления и использования носителя. То есть, безвозвратное удаление информации с флешки при помощи встроенной в нее системы, автоматически означает уничтожение самой флешки. Однако недостаток метода в то же время является его важнейшим достоинством: носитель нельзя восстановить, а значит, и считать с него данные тоже никак не получится.

Таким образом, самыми надежными методами уничтожения информации без возможности восстановления являются механические и физические. Но если первые сопряжены с большими затратами и опасностью загрязнения, то вторые значительно доступнее и безопаснее. Что касается простого стирания и специальных программ для удаления информации, то их применение вряд ли оправдано: слишком уж велик риск восстановления ценных сведений.

Инструкция

Свободная программа гарантированного уничтожения информации на дисках, использующая стандарт Министерства обороны США (DoD 5220-22.M). Отличительная особенность данного приложения - возможность генерирования и печати сертификата, подтверждающего операцию безвозвратного удаления данных. Поддерживает операционные системы Windows, MS-DOS, Linux. Также представлена платная версия.

Еще одна бесплатная утилита надежно удаляющая данные с дисков, также отдельные директории, файлы, корзину Windows или неиспользуемое пространство носителя. Характеризуется наличием множества методов очистки и возможностью их комбинирования. Также можно задать и выполнить операцию по своему методу. Поддерживает операционные системы Windows XP SP3, Server 2003 SP2, Vista, Server 2008, 7, Server 2008 R2.

Простая, легкая, бесплатная утилита гарантированной очистки жестких и USB дисков, флеш-карт. Поддерживает множество методов уничтожения, включая DoD 5220-22.M и метод Питера Гутмана (35 проходов). Программа не требует установки. Поддерживается Microsoft Windows XP, Vista. Имеет размер порядка 1 Мб.

Darik"s Boot and Nuke (DBAN) . Самая популярная среди прочих свободная программа гарантированного уничтожения данных с различных дисков. Имеет открытый исходный код. Нацелена на безопасность и эффективность в работе. Поддерживает большое число методов стирания. Распространяется в виде ISO-образа для записи на оптический или USB диск. Для работы не требуется наличие операционной системы.