計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修與數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)及應(yīng)用研究

閻 開

(開原市職業(yè)技術(shù)教育中心 遼寧 鐵嶺 112300)

0 引言

信息化社會(huì)下,計(jì)算機(jī)已然成為人類不可或缺的關(guān)鍵資源,也逐漸演變?yōu)樯鐣?huì)發(fā)展的主導(dǎo)因素。計(jì)算機(jī)的使用不僅優(yōu)化了人們的日常生活,還給人們提供了物質(zhì)以及精神層面的保障。特別是在全國(guó)“計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修與數(shù)據(jù)恢復(fù)”賽項(xiàng)舉辦以來,我國(guó)中職學(xué)生紛紛參加全國(guó)和省級(jí)“計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修與數(shù)據(jù)恢復(fù)”技能大賽,不斷激發(fā)、提升自身專業(yè)技能。但必須承認(rèn)的是,計(jì)算機(jī)作為一種精密儀器,不僅很容易出現(xiàn)硬件故障問題,還容易出現(xiàn)軟件漏洞問題,易遭受黑客惡意攻擊。加之,用戶的錯(cuò)誤操作,也會(huì)造成有價(jià)值的數(shù)據(jù)丟失,這給實(shí)際工作造成了很大的麻煩[1]。因此,有必要對(duì)計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修及數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行深入探討,對(duì)于提高專業(yè)人員技能和充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)作用價(jià)值具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修

1.1 硬件檢測(cè)維修

針對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的檢查維護(hù),可借鑒中醫(yī)“望聞問切”的方法。具體而言,“望”是指直接觀察,即觀察計(jì)算機(jī)硬件外表有無完好的地方以及使用過的跡象。比如,硬件是否存在灰塵?！奥劇?是指要分辨出電腦在工作過程中有無燒焦的味道,從而確定電腦里面是否出現(xiàn)短路的故障?！皢枴笔侵附柚谙鄳?yīng)的探測(cè)裝置作為“問”,而探測(cè)裝置探測(cè)的結(jié)果則是計(jì)算機(jī)的“回答”。這對(duì)技術(shù)人員判斷出計(jì)算機(jī)硬件的具體故障部位有很大幫助,可以更順利地對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行檢查和維修,提高日常維護(hù)的效率和質(zhì)量?！扒小笔侵赣檬钟|摸電腦硬件,查看相關(guān)的接口是否接觸良好、外殼是否發(fā)熱。以電腦故障檢測(cè)及維護(hù)電腦電源故障檢測(cè)為例,在電腦掉電時(shí),只要能保證電腦的安全工作,可以拆掉電腦的電源外殼。首先仔細(xì)檢查機(jī)箱內(nèi)部的熔絲接頭處是否出現(xiàn)熔斷的現(xiàn)象,再進(jìn)一步進(jìn)行更詳細(xì)的檢查,并觀察故障計(jì)算機(jī)電源外殼是否存在內(nèi)部的破損等情況。其次在檢查過程中,應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障電源所在的PCB板內(nèi)部是否有斷裂腐蝕等問題,通常情況下,問題故障源來自于此。因此,應(yīng)仔細(xì)靠“聞”觀察一下電源外殼的內(nèi)部表面是否也殘留有燒焦味,查看其內(nèi)部是否還殘留著有可能被燒焦了的軟件。最后使用萬用表測(cè)量交流適配器的電源電纜兩端的正、負(fù)極之間的接觸電流和充電阻抗差。如果觸點(diǎn)之間的阻值差距太小,則說明這臺(tái)計(jì)算機(jī)機(jī)箱中的電路出現(xiàn)了嚴(yán)重的短路問題。

1.2 軟件檢測(cè)維修

軟件檢測(cè)維修通常是指檢測(cè)計(jì)算機(jī)軟件本身的漏洞問題[2]。目前,國(guó)內(nèi)的黑客很多,他們往往會(huì)直接而有效地利用用戶電腦的缺陷,對(duì)用戶的電腦進(jìn)行攻擊。例如最新公布的電腦軟件的缺陷,受到黑客直接惡意攻擊的頻率最高也最快。這主要是因?yàn)槲④涇浖扛粢欢螘r(shí)間就會(huì)更新一次補(bǔ)丁,以迅速地檢測(cè)和修補(bǔ)軟件中的缺陷,所以很容易受到黑客的直接攻擊,需要對(duì)軟件缺陷進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)和識(shí)別出軟件缺陷。只有迅速、及時(shí)地發(fā)布每個(gè)新的漏洞補(bǔ)丁,才能真正做到對(duì)用戶電腦安全和有效的保護(hù)[3]。目前,國(guó)內(nèi)針對(duì)軟件數(shù)據(jù)流動(dòng)和漏洞檢測(cè)的技術(shù)方法有兩種:第一,靜態(tài)漏洞隱患的檢測(cè)排除。通常指的是計(jì)算機(jī)專業(yè)人士和軟件工程師,利用計(jì)算機(jī)對(duì)軟件源代碼進(jìn)行直接的檢測(cè)和分析,從其代碼語言結(jié)構(gòu)中,找到一些較為基礎(chǔ)的邏輯語義,并對(duì)其進(jìn)行處理,以消除可能或隱藏的各類靜態(tài)漏洞隱患。具體去除對(duì)象又大體分為三大類:第一類是指計(jì)算機(jī)維修人員利用計(jì)算機(jī)的直接檢測(cè)、分析和推理,對(duì)同一種語法類型軟件的靜態(tài)源代碼進(jìn)行歸納或總結(jié),從而找到問題的原因,并采取措施,及時(shí)地解決軟件漏洞故障的出現(xiàn)。第二類是通過軟件對(duì)源代碼的數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析,并通過斷點(diǎn)檢測(cè),對(duì)軟源代碼進(jìn)行分析對(duì)比,以幫助用戶判斷出軟源代碼中是否存在其他軟件源代碼的缺陷。第三類是用戶可以通過對(duì)軟件運(yùn)行結(jié)果的分析,來判斷軟件本身是否存在某些軟件脆弱性問題,進(jìn)而對(duì)軟件問題進(jìn)行最有效的檢測(cè)和解決。第二,動(dòng)態(tài)檢測(cè)。一種檢測(cè)方法是在整個(gè)軟件的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程中,對(duì)軟件功能中最重要的參數(shù)進(jìn)行隨機(jī)提取,從而判斷出在整個(gè)軟件中,哪一個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)在運(yùn)行過程中有可能會(huì)發(fā)生各種故障。另外一種檢測(cè)方法是,首先將整個(gè)軟件運(yùn)行一遍,系統(tǒng)會(huì)將該軟件在整個(gè)執(zhí)行過程中的缺陷信息全部記錄下來,并將這些數(shù)據(jù)作為參考,從而可以快速地鎖定漏洞問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)漏洞的查找分析和自動(dòng)解決。

2 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)

2.1 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)丟失的原因

據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每年電腦使用過程中數(shù)據(jù)丟失的人次占據(jù)全國(guó)計(jì)算機(jī)用戶人次七成左右[4],其特點(diǎn)表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)傳輸資料的使用過程中計(jì)算機(jī)的大量數(shù)據(jù)被丟失,給計(jì)算機(jī)連接的其他網(wǎng)絡(luò)用戶帶來大量經(jīng)濟(jì)損失。首先,在保證數(shù)據(jù)正常傳輸且沒有意外中斷電源的正常情況前提下,隨意將計(jì)算機(jī)外置硬件驅(qū)動(dòng)電源拔掉,會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)資料在正常傳輸資料的過程中丟失。很多計(jì)算機(jī)用戶習(xí)慣于將各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息儲(chǔ)存安裝在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備上,日常使用軟件的操作過程中如果硬件設(shè)備或者某些軟件設(shè)備出現(xiàn)了故障,就會(huì)致使整個(gè)計(jì)算機(jī)程序無法順利運(yùn)行,進(jìn)而導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)丟失[5]。其次,病毒侵襲造成用戶電腦數(shù)據(jù)丟失是用戶最容易遇到的問題。具體而言,大多數(shù)計(jì)算機(jī)用戶在平常使用個(gè)人計(jì)算機(jī)軟件的過程中并沒有正確設(shè)置電腦安全配置與防火墻,導(dǎo)致一些黑客可以惡意入侵電腦,造成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)文件的嚴(yán)重丟失與損壞。最后,很多互聯(lián)網(wǎng)用戶誤將個(gè)人信息檔案和數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)終端與服務(wù)區(qū)。黑客在入侵時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行刪除與修改,導(dǎo)致相關(guān)用戶的隱私數(shù)據(jù)丟失。以上的幾種情形是當(dāng)前最為常見的數(shù)據(jù)丟失的主要原因。

2.2 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)基本定義

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)主要是指計(jì)算機(jī)用戶數(shù)據(jù)信息受到木馬病毒、蠕蟲等惡意軟件侵害之后數(shù)據(jù)信息丟失時(shí),對(duì)其資料予以備份還原和處理的一項(xiàng)恢復(fù)技術(shù)[6]。數(shù)據(jù)信息還原及恢復(fù)工作不僅是為了有效地還原并恢復(fù)數(shù)據(jù)信息,同時(shí)也意味著要對(duì)數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存引起的數(shù)據(jù)硬盤等損壞問題進(jìn)行維修。如果數(shù)據(jù)發(fā)生意外丟失或該電腦服務(wù)器未及時(shí)對(duì)其計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行備份,恢復(fù)資料可能會(huì)非常困難。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息資料的意外丟失要先重點(diǎn)地分析幾個(gè)主要可能因素,包括文件丟失誤刪、病毒木馬的入侵、硬件故障、不良程序的惡意操作與設(shè)置。誤刪改操作以及其他不良軟件的某些操作方式等,均可認(rèn)定為屬于外部軟件操作順序不當(dāng)導(dǎo)致丟失錯(cuò)誤造成。大部分用戶電腦由于在初次運(yùn)行和應(yīng)用該計(jì)算機(jī)時(shí),未能完全地設(shè)置安裝好計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全配置及防火墻,造成黑客一旦入侵到用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng),就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)感染病毒的情況[7]。同時(shí)在運(yùn)用U盤時(shí)極有可能導(dǎo)致硬盤數(shù)據(jù)信息的意外損壞或者文件丟失。此外,大部分用戶系統(tǒng)都把大量重要的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息資料直接傳送至其他網(wǎng)絡(luò)終端平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的管理平臺(tái),黑客可能借此侵襲到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)區(qū)域后對(duì)其重要信息資料予以惡意修改或是自動(dòng)惡意刪除,極易造成該用戶計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息資源發(fā)生大面積丟失、甚至被盜走的網(wǎng)絡(luò)安全突發(fā)情況。上述現(xiàn)象均是常見的引發(fā)用戶計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息丟失與被盜風(fēng)險(xiǎn)的主要威脅因素。

2.3 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)涵蓋層次

計(jì)算機(jī)自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)備份系統(tǒng)是指能將一些已發(fā)生丟失、殘缺故障的系統(tǒng)關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)及時(shí)自動(dòng)的恢復(fù),并備份轉(zhuǎn)換成保持計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)或操作系統(tǒng)完整可靠運(yùn)轉(zhuǎn)功能的計(jì)算機(jī)重要系統(tǒng)數(shù)據(jù)。第一種方法從技術(shù)層面上來說,是以文件系統(tǒng)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)恢復(fù),目前在日常生活中最常用的一種恢復(fù)和操作實(shí)現(xiàn)方式,通常在這種情況下,可以選擇直接使用數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件,可以很容易、直接、迅速地進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。當(dāng)文件系統(tǒng)被破壞時(shí),不能直接使用文件系統(tǒng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù),就需要使用具有不同文件數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)[8]。甚至不同種類的檔案,其資料也具有相同的資料特性。第二種方法僅適用于存儲(chǔ)空間很小,而丟失的數(shù)據(jù)正好位于文件系統(tǒng)所指定的聚類中。如果文件的大小大于一個(gè)集群,而且文件的首尾都不完整,并且都受到了損壞,那么就必須使用不完整的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)。另外,在硬盤分區(qū)中還有其他的一些特殊數(shù)據(jù)區(qū),例如還沒有被系統(tǒng)真正分配數(shù)據(jù)的特殊空間。針對(duì)這些殘留的特殊數(shù)據(jù)空間進(jìn)行的數(shù)據(jù)殘留和恢復(fù),就需要數(shù)據(jù)殘留雕刻、數(shù)據(jù)恢復(fù)等技術(shù)。與此同時(shí),還需要有相對(duì)專業(yè)的軟件,能夠快速有效地解決上述各種高難度數(shù)據(jù)丟失恢復(fù)等問題。

3 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的發(fā)展

在過去,數(shù)據(jù)恢復(fù)行業(yè)被認(rèn)為是一個(gè)相對(duì)冷門的領(lǐng)域。而近幾年來,許多國(guó)家都非常關(guān)注計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù),并在不斷推進(jìn)這一技術(shù)的發(fā)展。但是,國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的發(fā)展還不夠成熟,技術(shù)上相對(duì)落后。在國(guó)外,數(shù)據(jù)恢復(fù)公司通常都擁有專門的計(jì)算機(jī)技術(shù)科研人員,對(duì)持續(xù)研究并創(chuàng)新計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)有很大幫助,從而確保計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)始終處于科技領(lǐng)先的地位。據(jù)有關(guān)資料表明,在我國(guó)的電腦使用者中,每年大約有10%的電腦會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)的丟失,有些電腦數(shù)據(jù)的丟失是由于病毒的破壞,有些則是由誤操作造成的。但是,不管是何種原因造成的,都會(huì)對(duì)電腦使用者造成很大的困擾。當(dāng)前,以電腦資料復(fù)原為主營(yíng)業(yè)務(wù)的公司,在電腦資料復(fù)原方面,都有其獨(dú)到的見解和方法。從這一點(diǎn)可以看出,目前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。針對(duì)這種情況,一些專業(yè)的數(shù)據(jù)修復(fù)公司開始涌現(xiàn),可以為用戶提供更多的信息。但是這一新興的技術(shù)性職業(yè)并沒有普及開來,更多的是在一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的城市如上海、北京,才有專門從事電腦數(shù)據(jù)修復(fù)的公司。而國(guó)產(chǎn)防毒軟件公司,在多年來的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上,也是占據(jù)了最大的份額[9]。總之,隨著企業(yè)的發(fā)展,電腦數(shù)據(jù)復(fù)原技術(shù)已成為企業(yè)發(fā)展過程中不可或缺的技術(shù)。

4 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

當(dāng)前,在對(duì)各類企業(yè)和個(gè)人用戶的重要電子數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)方面,主要采用了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)[10]。這些數(shù)據(jù)一般包括文件、客戶信息,以及企業(yè)內(nèi)部的多種數(shù)據(jù)來源。此外,在公安部門中也經(jīng)常使用該技術(shù),為警察執(zhí)行反犯罪行動(dòng)提供了諸多方便。當(dāng)今社會(huì),在使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的企業(yè)與組織日益增多的同時(shí),也有很多的企業(yè)與個(gè)人利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從事非法活動(dòng)。在此背景下,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)對(duì)破案大有裨益。利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù),可以對(duì)其進(jìn)行一些技術(shù)上的驗(yàn)證。比如某些公司研發(fā)出的犯罪偵查取證系統(tǒng),可以在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)找到有效的證據(jù),使公安機(jī)關(guān)在破獲案件的過程中省去很多麻煩,同時(shí)也可以極大地提升公安機(jī)關(guān)的工作效率,保障社會(huì)和人民的安全。如今,我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)恢復(fù)率有了顯著的提高。具體而言,大部分的計(jì)算機(jī)都可以保證85%的恢復(fù)率,一些較容易恢復(fù)的計(jì)算機(jī)可以達(dá)到95%的恢復(fù)率[11]。這種技術(shù)進(jìn)步使得我國(guó)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)完全丟失的現(xiàn)象顯著減少,基本上保障了數(shù)據(jù)的價(jià)值,同時(shí)也很好地推動(dòng)了我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展。

4.2 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用

伴隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息恢復(fù)技術(shù)方案體系的進(jìn)一步完善,對(duì)今后計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息災(zāi)前恢復(fù)系統(tǒng)大規(guī)模開發(fā)及運(yùn)用發(fā)揮著巨大支撐作用。在計(jì)算機(jī)行業(yè),數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)有著較好的發(fā)展前景,許多以該技術(shù)為核心業(yè)務(wù)的公司也開始涌現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息恢復(fù)技術(shù)的不斷優(yōu)化完善,可以在很大程度上促進(jìn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息恢復(fù)技術(shù)的運(yùn)用。數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)不但可以恢復(fù)公司和個(gè)人的重要信息,還可以在其他領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的作用。目前,數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)已經(jīng)取得了明顯的突破,相關(guān)硬件和軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)信息恢復(fù)率提升到了85%以上,部分較容易收回的數(shù)據(jù)恢復(fù)率可達(dá)到95%以上。總之,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的深化應(yīng)用,大幅度降低了計(jì)算機(jī)信息資料完全丟失的情況,可以全面保證數(shù)據(jù)信息的價(jià)值[12],同時(shí)也更好地促進(jìn)了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的良好發(fā)展?，F(xiàn)有的各種硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)的自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)率已經(jīng)平均提高到了85%以上,意味著數(shù)據(jù)自動(dòng)恢復(fù)技術(shù)已取得重大關(guān)鍵技術(shù)突破,再次展現(xiàn)出我國(guó)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的無限發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5 結(jié)語

綜上所述,隨著我國(guó)邁入信息化時(shí)代,計(jì)算機(jī)使用已然成為時(shí)代發(fā)展的必然。當(dāng)前,人們對(duì)數(shù)據(jù)的依賴性愈加增強(qiáng),使得數(shù)據(jù)安全性的保障工作變得十分必要。目前,國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)尚不成熟,仍處于探索與創(chuàng)新階段。鑒于此,本文在明晰計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,著眼于社會(huì)領(lǐng)域,提出數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用案例,以期推動(dòng)我國(guó)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)行業(yè)邁向世界前沿領(lǐng)域。