- Особливості технології зберігання інформації на твердотільних дисках
- Ефективний спосіб убезпечити зняті з експлуатації диски
- Кілька цікавих фактів про SSD і жорстких дисках
Використовуємо спеціальні профілактичні процедури, які призводять до ефективного знищення конфіденційні даних на SSD-дисках та інших перезаписуваних носіях
Переклад Comss.ru . за матеріалами Windows Secrets
За часів широкого використання сучасних твердотільних накопичувачів класичні методи видалення даних стали неефективні.
Цілком ймовірно, що більшість користувачів Windows не знають про кардинальні зміни технології виробництва дискових накопичувачів, які мали місце за останнє десятиліття. Примітно, що вінчестери і SSD-диски, використовувані в сучасних системах, володіють великим обчислювальним потенціалом, ніж сучасний смартфон.
Сучасні жорсткі диски є нащадками масивних пристроїв з невеликою кількістю пам'яті, створені в 1960-х роках компанією IBM для своїх комп'ютерних систем. Згідно з інформацією з Вікіпедії, перші жорсткі диски мали розмір двох холодильників і втрутився 3,75 мегабайт даних.
З кінця 1950-х і до рубежу тисячоліть фундаментальна конструкція жорстких дисків залишалася практично незмінною. Дані зберігалися на магнітних дисках або пластинах, - які віддалено нагадують грамплатівки. Ці пластини обертаються зі швидкістю від 5400 до 15000 обертів на хвилину, залежно від моделі вінчестера. Для порівняння вінілові пластинки оберталися зі швидкістю 33,3 або 45 обертів на хвилину.
У 2000 році технологія створення дисків була серйозно переглянута: Trek Technology і IBM стали продавати накопичувачі, які використовували чіпи silicon power замість обертових магнітних пластин. Нові пристрої використовували повільний, але відносно недорогий вид незалежній і перезаписувати оперативної пам'яті.
За останні 15 років твердотільні накопичувачі на базі мікросхем стали швидше, дешевше і стали здатні зберігати більше інформації в тому ж фізичному просторі. SSD зараз подолали планку в 1 терабайт і активно витісняють традиційні обертові жорсткі диски, як на мобільних пристроях, так і на стаціонарних комп'ютерах. Успіх твердотільних накопичувачів пов'язаний зі скороченим енергоспоживанням і зменшеним розміром самих дисків.
Протягом наступного десятиліття сховища даних можуть знову радикально змінитися. Згідно з дослідженнями, "диски", побудовані на вуглецевих нанотрубках (CNT) можуть замінити як оперативну пам'ять, так і сховища даних в персональних комп'ютерах, планшетах і смартфонах.
Особливості технології зберігання інформації на твердотільних дисках
Технологія створення твердотільних дисків для заміни обертових носіїв повинна була імітувати HDD для ОС Windows і для комп'ютерного обладнання (наприклад, використовувати стандарту SATA для підключення). Microsoft протягом 30 років розробляла код, оптимізований для роботи з обертовими дисками. Для адаптації системи і додатків до підтримки нових SSD треба було б ще кілька років роботи. Адаптація до іншої нової технології зберігання даних може означати ще одну масивну кампанію по заміні внутрішнього коду.
Більш того, сховища з інтегрованими мікросхемами пам'яті мали певні проблеми, які виключені у традиційних жорстких дисків. Для вирішення найсерйозніших проблем потрібно ціле десятиліття - зокрема, проблеми прискореного зносу накопичувачів. На відміну від HDD, мікросхеми твердотільних дисків відчувають невелику деградацію під час кожного процесу запису даних в комірку пам'яті. Для того, щоб продовжити життєвий цикл SSD, всі виробники інтегрують програму для мінімізації зносу, яка виконується на контролерах всередині пристрою зберігання даних.
Так звана вирівнює програма (wear leveling) відстежує кількість циклів перезапису кожної комірки пам'яті. Коли конкретна комірка пам'яті стає зношеної, програма автоматично переносить дані в інше місце, а що характеризується найкращим станом. Це означає, що вбудований комп'ютер пристрої містить власну таблицю перекладу адрес, тому що Windows як і раніше думає, що дані зберігаються за адресою, вказаною в "Головною файлової таблиці" (Master File Table).
Повторимо ще раз: вирівнює програма виконується кожен раз, коли дані записуються на SSD-диск. Кожен запис складається з "шматочків" даних, які в свою чергу складаються з новою інформацією та ділянок незв'язаних файлів з "зношених" осередків пам'яті.
Зверніть увагу, що ці "шматочки" можуть містити дані, які ОС вважає надійно віддаленими. Іншими словами, на відміну від звичайних жорстких дисків, SSD диски не дотримуються умови, необхідні для повного видалення даних. При використанні спеціалізованих додатків для відновлення даних, користувач зможе відновити біти файлів, які нібито були стерті.
Виробники SSD дисків замовчують про одну з особливостей своєї продукції - SSD диски мають ємність, більше офіційно заявленої. Дана міра гарантує, що диск як і раніше збереже заявлену вартість навіть при збої мікросхеми пам'яті. Резервна мікросхема не перебуває у резерві, все чіпи постійно використовуються, поки один або декілька з них не вийдуть з ладу. Користувач зможе дізнатися про несправності мікросхеми тільки, якщо ємність диска впаде нижче офіційного значення.
Це дуже важливо знати, тому що програми для очищення і захищеного видалення даних мають доступ тільки до переведеним адресами HDD. Додатки не можуть отримати доступ до даних, збереженим в адресному просторі SSD.
Наведемо приклад. Припустимо, Ви використовуєте комп'ютер з SSD диском, ємністю 1 терабайт. У вікні властивостей системи Windows відображається значення 1 терабайт. Проте, твердотільний накопичувач має ще 10-відсотковий запас простору зберігання для компенсації можливої відмови мікросхеми. Згодом інтегрована програма для оптимізації зносу перерозподіляє дані між мікросхемами диска. Коли прийде час відмовитися від експлуатації диска, утиліта очищення зітре тільки 1 терабайт даних, видимий ОС, а що залишилися 10 відсотків залишаться непорушними. Ці 100 гігабайт можуть зберігати пристойну кількість даних.
Ефективний спосіб убезпечити зняті з експлуатації диски
Найголовніше: ніколи не використовуйте програму для дефрагментації файлів на SSD! Дефрагментація призводить до перевантаження інфраструктури оптимізації зносу і просто скорочує термін служби вашого носія. Дефрагментація не має сенсу на твердотільних накопичувачах; доступ до всіх осередків даних відбувається з однієї і тієї ж швидкістю. На відміну від звичайного жорсткого диска, нічого не потрібно переміщати по магнітної пластини, щоб швидше прочитати або записати дані.
Кращим і найефективнішим методом убезпечити вийшов з експлуатації SSD диск - зруйнувати все мікросхеми за допомогою молотка, як показано на малюнку 1. Ви можете використовувати цю техніку і в разі з пластинами жорстких дисків. Даний метод характеризується 100-відсотковою ефективністю - Ви не зможете отримати доступ до диска. З іншого боку, спосіб важко застосуємо для випадків, коли диск запечатаний або складно відкривається. Крім того, на деяких комп'ютерах мікросхеми SSD диска розпаяні прямо на материнській платі або приховані під іншими компонентами комп'ютера.
Малюнок 1. Вручну розбивши мікросхеми пам'яті, Ви зможете уникнути несанкціоноване використання конфіденційної інформації сторонніми
Більш простим, але не менш ефективним методом профілактики крадіжки даних є шифрування. Зашифруйте весь диск і знищіть ключі шифрування, необхідні для доступу до даних. Очевидно, для застосування даного методу потрібно, щоб диск був в робочому стані. Якщо диск несправний, фізичне руйнування - ваш кращий варіант.
Microsoft включає спеціалізоване ПО для шифрування даних BitLocker в ОС Windows Pro, Enterprise і Ultimate. Програма працює з SSD накопичувачами, жорсткими дисками і USB-флешками. Якщо на системі, що використовує виводиться з експлуатації диск, не встановлено BitLocker, Ви можете витягнути диск і підключити його як переносний носій до системи, яка підтримує систему шифрування від Microsoft.
Третім способом безпечної утилізації дисків є застосування програми шифрування, розроблений третьою. У цьому випадку користувач повинен переконатися, що програма має надійні методики шифрування і зашифровує весь диск.
Утилізація зашифрованого диска є безпечною, якщо ніхто не має доступ до ключа шифрування - просто встановіть і забудьте його.
Цілком можливо, що ваш новий диск або диск у вашому новому комп'ютері може бути вже зашифрований за замовчуванням. Деякі нові вінчестери і SSD-диски включають технологію автоматичного шифрування (SED), яка автоматично зашифровує всі дані, що записуються на носій. Ця функція також називається повне апаратне шифрування диска. Насправді, на деяких системах цю функцію можна відключити. Для безпечної утилізації даних дисків користувачеві просто потрібно змінити ключ шифрування - це відбувається миттєво тоді, як процеси захищеної очищення даних на вінчестерах могли тривати годинами.
Якщо ваш диск використовує технологію SED, регулярно робіть повне резервне копіювання даних, тому що можливі блокування диска.
Попередження: багато виробників SSD і SED дисків пропонують утиліту для очищення накопичувачів. Експерти з безпеки з'ясували, що дані програми не повністю ефективні. Не варто покладатися на дані рішення. Замість них краще використовувати рекомендовані методи: фізичне знищення або шифрування всього диска за допомогою спеціалізованого ПЗ, наприклад BitLocker.
Кілька цікавих фактів про SSD і жорстких дисках
Якщо Ви зберігаєте дуже важливі конфіденційні дані на вашому ноутбуці, SecureDrives пропонує твердотільний накопичувач з SED і функцією автоматичного знищення. Накопичувач має власний GSM-модуль. У разі втрати або крадіжки комп'ютера, Ви просто відправляєте СМС-повідомлення на диск. Крім того, можна налаштувати саморуйнування, якщо він не може отримати повідомлення або за допомогою інших засобів. Як і в фільмах про Джеймса Бонда, диск самоліквідується за допомогою впливу на мікросхеми пам'яті ультразвукової ударної хвилі;
Дані зберігаються на обертовим диску в концентричних колах, званих доріжками. Від 60 до 100 треків звичайного вінчестера вписуються в ширину людської волосини;
Обертові диски чутливі до шуму. Сильний шум може призвести до вібрацій, які викликають помилки читання і помітно знижують продуктивність;
Стандарти міністерства оборони США регламентують не менше 3 циклів перезапису для безпечного видалення даних. На сучасних HDD і SSD навіть один цикл перезапису призводить до знищення даних;
Нові диски зберігають біти в перекриваються доріжках, подібно покрівельної черепиці. Технологія називається черепичний магнітний запис (Shingled Magnetic Recording);
Зовнішній край стандартного комп'ютерного диска має швидкість в 100 миль на годину;
Магнітна пластина стандартного диска має щільність - три трильйони бітів на квадратний дюйм.
