为什么不可能从覆盖的硬盘驱动器中恢复数据[技术说明]

本文概述了如何在物理级别上存储数据，这对于理解为什么在覆盖后无法恢复数据至关重要。如果您对硬盘的组织结构感兴趣，即如何管理文件的存储，请阅读文章什么是文件系统以及如何确定驱动器上运行的内容。有关如何恢复已删除文件的更多信息，请参见本文底部的资源。

如何以数字方式存储信息？

数字信息以字节为单位存储。每个字节包含8位。每个位的值都为0或1。这种存储数据的方式称为二进制数字系统，因为它使用两个符号（即0和1）。随后，计算机上存储的任何数据都用二进制代码写入，

硬盘驱动器如何存储信息？

硬盘驱动器（HDD）上的信息以磁性和非易失性方式存储，这意味着没有电源需要维护存储的信息。每个磁铁都有一个正号（+）和负号（-），它们等于两个值，因此可以表示二进制代码。 HDD存储单元或磁盘包含一个铁磁表面，该铁磁表面可细分为多个小的磁区，称为磁畴。 HDD通过磁畴的定向磁化来存储数据。每个磁畴都可以在两个可能的方向之一上磁化，然后代表两个值之一：0或1。

有两种不同的技术可以在HDD上记录数据。在2005年之前，记录层的取向平行于磁盘表面（水平），这意味着二进制代码由方向性的左磁化与右磁化（纵向记录）表示。在2005年左右，引入了一项新技术，并且通过垂直磁化段（即，向上与向下（垂直记录））磁化数据。

如何将数据存储在随机存取存储器（RAM）中？

本质上，数据存储的方式与打开时相同。硬盘，即二进制代码。主要区别在于这种存储类型是易失性的，这意味着在断电后任何存储的信息都会丢失。 RAM由集成电路组成，而集成电路又包含电容器和晶体管。每个电容器存储一位数据。电容器的状态可以充电或放电，即1或0，表示二进制代码。

删除数据时会发生什么？

在RAM模块中，组织结构非常平坦。从内存中删除数据后，实际信息立即消失。同样，当断电时，电容器会迅速放电，因此所有信息都会丢失。

HDD的情况完全不同，因为信息以两种方式存储。首先，将数据物理存储在磁性硬盘驱动器上。其次，所有存储的数据由文件系统管理，文件系统创建一个信息表来显示数据的确切位置，即某个硬盘上存储了某个文件。这是必要的，因为一个文件可以存储在整个硬盘驱动器的不同位置。然后，操作系统使用该表查找文件并将大文件放在一起。

删除文件后，通常仅删除文件系统表中存储的信息。由于删除实际文件将花费太长时间，因此数据的物理位置保持不变。但是，当操作系统要存储新文件时，它会在表中查询可用空间。由于已删除文件的位置被标记为空，因此操作系统可能会在旧数据上写入新数据，从而最终删除该信息。

有关文件系统如何工作以及如何组织的详细信息和管理硬盘驱动器，请参阅我的文章什么是文件系统以及如何确定驱动器上运行的内容。

格式化HDD时会发生什么？

大多数用户熟悉的格式化称为高级格式化，这是设置空文件系统的过程。由于不需要扫描硬盘驱动器上的缺陷，因此也称为快速格式化。

通常，格式化期间不会物理删除硬盘上存储的数据。确实发生的是，文件系统是从头开始设置的，这意味着将重新组织硬盘驱动器，并重置包含存储文件信息的表。只要文件系统及其设置保持不变，先前存储在硬盘驱动器上的实际数据都不会被删除或覆盖，也无法随后恢复。

数据被覆盖时会发生什么？

当数据被覆盖时，HDD上的磁畴被重新磁化。这是一个不可逆的过程，它会物理删除先前存储在此位置的信息。虽然可能会保留一些剩余的磁化变化（或无变化）的物理迹线，这在理论上可能会进行部分恢复，但这将需要使用磁力显微镜或类似技术，但都没有证明它们能够成功恢复数据到目前为止[尽管您永远不知道秘密政府情报实验室中正在发生什么]。因此，从本质上讲，没有公开的软件或其他技术方法可以还原覆盖的数据。

您是否需要恢复尚未被覆盖的数据？请检查以下资源：

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