浅谈基于数据结构特征的恢复——MBR、GPT

admin 2022年12月10日21:13:14评论63 views字数 1481阅读4分56秒阅读模式
浅谈基于数据结构特征的恢复——MBR、GPT


编者按:暑假,对于Dark Lightning团队的同学们来说,是宝贵的学习充电的机会。10余名同学报名就近参加了武汉、宜昌、咸宁的司法鉴定机构或高科技公司的实习,还有同学通过在线网络课程或网上专题培训加强自学。同学们相互交流探讨,向师傅虚心请教,感觉收获满满。他们还结合学习体会,拟定专题编写技术短文。这些文章虽然还比较肤浅,但反应着同学们的认真思考和努力钻研。从本期开始,摘录部分同学的文章发表,以记录他们的学习成果和成长历程。


一块全新的硬盘,在初始化之后发生了哪些变化?


我们来创建一个虚拟磁盘看看。

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    这就是一个全新的磁盘,只有500M,用Winhex打开这个创建的磁盘,可以看到磁盘是空的,除了0,没有其他数据。

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   这是因为还没有进行初始化操作,磁盘在这个时候还不能用来存储文件。磁盘的初始化操作,就是在磁盘上写入必要的引导数据,并建立文件系统的过程。
    我们先了解一下计算机启动过程和磁盘引导的原理。

    计算机在按下Power键后,会执行以下动作:

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    其中的引导程序就是告诉计算机从这里开始启动。
    引导程序中包含引导记录。根据磁盘分区类型不同,分为MBR和GPT等两种,我们分别看看有何不同。

1MBR(原始的)


    MBR即主引导记录(Main Boot Record)的简写,是硬盘的第一个扇区,有512字节。其中引导代码有446字节,分区表有64字节,结束标志有2字节,值为55AA。

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    当我们对磁盘进行初始化,会出现这个提示窗口。选定MBR分区类型后,进行初始化操作。这时磁盘被分配了盘符,它可以使用了。

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    再用Winhex打开磁盘,发现除了第一个扇区外其他扇区依然全是0。因为磁盘上还没有任何文件。

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     其中的分区表字节含义是:

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    如果把结束标志55 AA删掉会怎么样呢?我们回到磁盘管理界面,重新加载这个磁盘。

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    发现已经不识别了,而且再次打开磁盘管理会提示初始化,也就是说如果该磁盘在之前已经分好了区,如果你按提示初始化了,那么后面这些分区就会发生变化。所以以后碰见这种情况,先用Winhex加载一下,如果只是丢失了结束标识我们加上去就可以了。


2GPT(现在用的更多)

    我们可以看到引导扇区是这样的:

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    可以看到在原MBR分区表的64字节位置,用16个字节标记自己是GPT分区,剩下48个字节都是0。

GPT磁盘总体布局

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除了0号扇区,剩下的扇区都是GPT磁盘的信息。

1号扇区的信息被复制保留在最后一个扇区。

2-33号扇区的信息被复制保留在倒数的32个扇区。

所以我们在数据恢复的时候,能访问到最后33个扇区就可以恢复前面的信息,所以GPT的安全程度比MBR高。


GPT分区表(1号扇区)

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  直接从第三行开始看,22换成10进制就是34,即写入的数据从34号扇区开始。


GPT分区表(2-33号扇区)

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(小序端意思是从右向左读


例子:
这是1号扇区,下图蓝色的光标是结束分区,有20,971,486个字节

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   我们跳转到这个地方

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这个扇区结束后面的数据就是32个扇区的备份数据

随便在里面抽一段数据然后跳转到2号扇区对比发现是一样的

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    所以前面被破坏了尾部可以用,尾部被破坏前面可以用,还有就是每8行就是一个分区(128个字节是一个分区,128/16=8),即GPT允许每个磁盘多达128个分区(32*4)。

    GPT结构能恢复大部分数据,而且可存储空间也比MBR多。


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