Baza de cunoștințe Informații Recuperare Date

Recuperarea datelor șterse de pe SSD-uri

Recuperarea datelor șterse pe pe hard disk-uri se poate face relativ fără probleme atât timp cât sectoarele de disk pe care au fost stocate datele nu au fost suprascrise cu altă informație. Acest lucru însă nu este valabil în cazul SSD-urilor. În majoritatea cazurilor, datele șterse de pe SSD-uri nu se mai pot recupera. Însă sunt și excepții. Mai jos vom încerca să abordăm câteva din aspectele ce pot face recuperarea datelor șterse de pe SSD-uri posibilă.

Vom presupune că sunt deținute cunoștințele de bază cu privire la construcția și funcționarea SSD-urilor și vom pleca de la informația că celulele NAND care păstrează informația în SSD-uri suportă doar un număr limitat de scrieri. Pe langă acest aspect, o altă caracteristică a acestor celule este aceea că pentru a putea scrie date noi în ele, acestea trebuie mai întâi șterse. Memoriile NAND folosite în SSD-uri sunt caracterizate de faptul că oferă timpi excepționali de citire, timpi mari de scriere și timpi foarte mari de ștergere. Pentru a putea modifica o celulă de memorie, aceasta trebuie mai întâi ștersă și apoi scrisă. Celula este unitatea de bază pentru stocarea informației. O celulă poate stoca unul, doi, trei sau patru biți (în funcție de tipul de memorie NAND folosită: SLC, MLC, TLC sau QLC).

Pentru a putea lucra cu informația, SSD-urile se folosesc de conceptele de pagină și bloc pentru a efectua operațiile de citire / scriere. Pagina este cea mai mică cantitate de date cu care poate lucra SSD-ul și poate conține un anumit număr de bytes (528, 2112, 4320, 8640, etc). Dacă se dorește citirea unui singur bit de pe SSD, trebuie citită toată pagina ce îl conține. O pagină poate stoca un număr de 512, 2048, 4096, 8192, etc bytes. Diferența între dimensiunea efectivă a unei pagini și cantitatea de date pe care o poate stoca efectiv o reprezintă o serie de bytes folosiți ca markere și coduri ECC (necesare corecției erorilor). Așadar, cea mai mică cantitate de date pe care o poate citi SSD-ul la un moment dat din memorile NAND este pagina. Ce se întamplă însă cu scrierea? Aici apare o altă problemă: nu se poate scrie o singură pagină odată ci numai un anumit număr de pagini. Numărul minim de pagini care sunt necesare pentru o operație de scriere formează un bloc. Uzual dimensiunile unui bloc într-un SSD pot fi de 64, 128, 256 sau 512 pagini.

Așadar, pentru a putea modifica un singur bit pe SSD este nevoie ca o cantitate de informație mult mai mare să fie modificată (ștearsă și apoi rescrisă). Operațiile se fac în background, însă necesită timp. Pentru ca SSD-ul să funcționeze la viteză maximă, acesta trebuie să își pregătească spațiul necesar pentru viitoarele scrieri din timp, pregătind celule să primească date. De aici încep problemele întâlnite când se dorește recuperarea datelor șterse.

Capacitatea reală a unui SSD este mai mare decât cea care este specificată în detaliile tehnice. Un extra procent de până la 10% este utilizat de către firmware-ul SSD-ului pentru optimizările interne și pentru pregătirea spațiului disponibil pentru următoarele operații de scriere. Folosind funcția TRIM, sistemul de operare informează SSD-ul cu privire la spațiul neutilizat iar firmware-ul acestuia începe să-l pregătească pentru utilizare ulterioară. Sistemul de operare nu are acces la locațiile fizice ale celulelor, paginilor sau ale blocurilor deoarece organizarea internă a acestora este ținută de SSD. Folosind tabele de translație (translatorul), software-ul SSD-ului modifică dinamic spațiul utilizat pentru stocarea datelor pentru a-și putea optimiza operațiunile interne. În cazul în care se șterg date sau se formatează SSD-ul, într-o primă fază, datele încă se găsesc în celulele de memorie. Datorită faptului că SSD-ul își modifică translatorul (tabelul de corespondență între sectoarele logice așa cum sunt furnizate sistemului de operare și locațiile fizice ale celulelor în memoriile NAND), este aproape imposibil ca datele șterse să mai poată fi reconstituite în forma inițială.

Pentru a încerca să dăm un răspuns cu privire la recuperabilitatea datelor șterse, trebuie să mai venim cu câteva completări. În mod cert, abordarea recuperării datelor folosind metodele convenționale aplicabile în cazul hard disk-urilor prin folosirea programelor de analiză logică nu va da absolut niciun rezultat. Motivul este acela că aceste programe accesează sectoarele prin intermediul protocoalelor obișnuite, nefiind capabile să acceseze direct conținutul cipurilor de memorie.

Încercările de abordare a recuperării datelor prin metode “chip-off” (dezlipirea cip-urilor de memorie de pe SSD și citirea conținutului brut al acestora cu ajutorul cititoarelor flash) urmate de încercarea de asamblare a informațiilor direct din cipurile de memorie fără a utiliza firmware-ul SSD-ului este aprope imposibilă din punct de vedere tehnic și total nefezabilă din punct de vedere economic. Din aceste motive nici măcar nu mai este încercată. Exemplificând, extragerea informației dintr-un SSD cu 4 cipuri NAND folosind acestă metodă poate dura 1-2 luni, costurile fiind foarte mari.

Așadar, este nevoie de o altă abordare. Ideea este de a pleca de la origini: accesarea SSD-ului prin metodele utilizate în fabrică. SSD-urile, ca și HDD-urile, au un mod nativ de lucru care se numește “factory mode”.  Utilizând acest mod de lucru, practic se poate obține acces la toate resursele SSD-ului și implicit la accesarea fizică a celulelor de memorie sau a versiunilor mai vechi ale translatorului intern. În acest fel se poate obține acces la eventualele date care se mai găsesc pe SSD și care nu au fost încă afectate de ștergerea celulelor de memorie.

Problema principală este aceea că acestă metodă nu se poate aplica cel puțin momentan la toate SSD-urile. Având în vedere că producătorul nu oferă niciun fel de suport tehnic, pentru a putea utiliza “factory mode”-ul, software-ul intern al SDD-ului trebuie extras din acesta, decriptat (pentru că în multe din cazuri este criptat), dezasamblat și ulterior înțeleasă funcționarea acestuia. După ce se înțeleg toate aspectele ce țin de funcționare, trebuie scris un program care îl poate modifica și prin intemediul căruia se obține acces deplin la SSD.

În acest moment, pentru unele modele de SSD-uri este disponibil accesul direct la celulele de memorie însă recuperarea potențialelor date șterse este un proces de durată și mult mai costisitor decât în cazul HDD-urilor.

Ne puteți contacta oricând pentru a vă putea oferi mai multe detalii cu privire la recuperarea datelor de pe SSD-uri. Detaliile de contact le puteți găsi accesând pagina https://www.quartz.ro/contact/.