Восстановление данных. Практическое руководство - Крис Касперски

В самом индексном дескрипторе при удалении файла тоже происходят большие изменения. Количество ссылок (i_links_count) обнуляется и обновляется поле последнего удаления (i_dtime). Все блоки, принадлежащие файлу, в карте свободного пространства (block bitmap) помечаются как неиспользуемые, после чего данный inode также освобождается (обновляется inode bitmap).

Техника восстановления удаленных файлов

В ext2fs полное восстановление файлов невозможно, даже если эти файлы были только что удалены. В этом отношении данная файловая система проигрывает как FAT, так и NTFS. Как минимум, теряется имя файла. Точнее говоря, теряется связь имен файлов с их содержимым. При удалении небольшого количества хорошо известных файлов эта проблема остается решаемой. Однако ситуация серьезно осложняется, если вы удалили несколько служебных подкаталогов, в которых никогда ранее не заглядывали.

Достаточно часто индексные дескрипторы назначаются в том же порядке, в котором создаются записи в таблице каталогов. Благодаря наличию расширений имен файлов (.c, .gz, .mpg, и т.д.) количество возможных комбинаций соответствий обычно оказывается сравнительно небольшим. Тем не менее, восстановить удаленный корневой каталог в автоматическом режиме никому не удастся (а вот NTFS с этим справляется без труда).

В целом, стратегия восстановления выглядит приблизительно так: сканируем таблицу индексных дескрипторов (inode table) и отбираем все записи, чье поле i_links_count равно нулю. Сортируем их по дате удаления, чтобы файлы, удаленные последними, оказались в верхних позициях списка. Как вариант, если вы помните примерное время удаления файла, можно просто наложить фильтр. Если соответствующие индексные дескрипторы еще не затерты вновь создаваемыми файлами, извлекаем список прямых/косвенных блоков и записываем их в дамп, корректируя его размер с учетом "логического" размера файла, за который отвечает поле i_size.

Восстановление удаленных файлов с помощью редактора Lde

Откройте редактируемый раздел или его файловую копию с помощью команд lde my_dump или lde /dev/sdb1. Редактор автоматически определяет тип файловой системы (в данном случае — ext2fs) и предлагает нажать любую клавишу для продолжения. Lde автоматически переключается в режим отображения суперблока и предлагает нажать клавишу <I> для перехода в режим inode или клавишу <В> — для перехода в блочный режим (block-mode). Нажмите клавишу <I>, и вы окажетесь в первом индексном дескрипторе, описывающем корневой каталог. Нажатие клавиши <Page Down> перемещает нас к следующему inode, а нажатие клавиши <Page Up>, — соответственно, к предыдущему. Пролистываем список индексных дескрипторов вниз, обращая внимание на поле LINKS. У удаленных файлов это поле равно нулю, и тогда поле DELETION TIME содержит время последнего удаления. Обнаружив подходящий inode по запомненному времени удаления, перемещаем курсор к первому блоку в списке DIRECT BLOCKS (где он должен находиться по умолчанию) и нажимаем клавишу <F2>. В появившемся меню выбираем пункт Block mode, viewing block under cursor (или сразу нажимаем клавиатурную комбинацию <Shift>+<B>). Редактор перемещается на первый блок удаленного файла. Просматривая его содержимое в шестнадцатеричном режиме, пытаемся определить, тот ли это файл, который требуется восстановить. Если вы нашли именно тот файл, который намеревались восстановить, нажмите для его восстановления клавиатурную комбинацию <Shift>+<R>, затем — клавишу <R>, и введите имя файла, в который требуется восстановить дамп. Чтобы вернуться к просмотру следующего inode, нажмите клавишу <I>.

Можно восстанавливать файлы и по их содержимому. Например, предположим, что нам известно, что удаленный файл содержит строку hello, world. Нажимаем <f>, затем — клавишу <A> (Search all block). Этим мы заставляем редактор искать ссылки на все блоки, в том числе и удаленные. Как вариант, можно запустить редактор с ключом --all. Но, так или иначе, затем мы нажимаем клавишу <В>, и, когда редактор перейдет в блочный режим, нажимаем клавишу </> и вводим искомую строку в ASCII. Находим нужный блок. Прокручивая его вверх и вниз, убеждаемся, что он действительно принадлежит тому самому файлу. Если это так, нажимаем <Ctrl>+<R>, давая редактору указание просматривать все индексные дескрипторы, содержащие ссылку на этот блок. Номер текущего найденного inode отображается в нижней части экрана.

Внимание!

Номер текущего найденного inode отображается именно в нижней части экрана. В верхней части отображается номер последнего просмотренного inode в режиме inode.

Переходим в режим inode нажатием клавиши <I>, нажимаем клавишу <#> и вводим номер inode, который требуется просмотреть. Если дата удаления более или менее соответствует действительности, нажимаем <Shift>+<R>/<R> для сброса файла на диск. Если нет — возвращаемся в блочный режим и продолжаем поиск.

В сложных случаях, когда список прямых и/или косвенных блоков разрушен, восстанавливаемый файл приходится собирать буквально по кусочкам, основываясь на его содержимом и частично — на стратегии выделения свободного пространства файловой системой. В этом нам поможет клавиша <w>, дающая указание дописать текущий блок к файлу-дампу. В процессе восстановления мы просто перебираем все свободные блоки один за другим (редактор помечает их строкой NOT USED) и, обнаружив подходящий, дописываем в файл. Конечно, таким образом невозможно восстановить сильно фрагментированный двоичный файл, но вот восстановление листинга программы — вполне реалистичная задача.

На основании вышесказанного можно сделать вывод о том, что ручное восстановление файлов с помощью lde крайне непроизводительно и трудоемко. Однако при этом данный подход является наиболее "прозрачным" и надежным. Что касается восстановления оригинальных имен файлов, то эту операцию лучше всего осуществлять с помощью отладчика файловой системы debugfs.

Восстановление с помощью отладчика файловой системы debugfs

Загружаем в отладчик редактируемый раздел или его копию. Сделать это можно с помощью команд debugfs /dev/sdb1 или debugfs my_dump соответственно. Если мы планируем осуществлять запись на диск, необходимо указать ключ -w: debugfs -w my_dump или debugfs -w /dev/sdb1.

Чтобы просмотреть список удаленных файлов, даем команду lsdel (или lsdel t_sec, где t_sec — количество секунд, истекших с момента удаления файла). На экране появится список удаленных файлов (разумеется, без имен). Файлы, удаленные более t_sec секунд назад (если эта опция задана), в данный список не попадут.

Команда cat <N> выводит содержимое текстового файла на терминал. Здесь <N> — номер inode, заключенный в угловые скобки. При выводе двоичных файлов разобрать смысл отображаемой на экране информации практически невозможно. Такие файлы должны сбрасываться в дамп командой dump <N> new_filе_name, где new_file_name — новое имя файла (с путем), под которым он будет записан в файловую систему, из-под которой был запущен отладчик debugfs. Файловая система восстанавливаемого раздела при этом остается неприкосновенной. Иными словами, команда должна даваться без ключа --w.

При желании можно восстановить файл непосредственно на самой восстанавливаемой файловой системе (что особенно удобно при восстановлении больших файлов). В этом нам поможет команда undel <N> undel_file_name, где undel_file_name — имя, которое будет присвоено файлу после восстановления.

Внимание!

Выполняя такую операцию, помните, что команда undel крайне агрессивна и деструктивна по своей природе. Она затирает первую свободную запись в таблице каталогов, делая восстановление оригинальных имен невозможным.

Команда stat <N> отображает содержимое inode в удобочитаемом виде, а команда mi <N> позволяет редактировать их по своему усмотрению. Для ручного восстановления файла (откровенно говоря, этого не пожелаешь и врагу) мы должны установить счетчик ссылок (link count) на единицу, а время удаления (deletion time), наоборот, сбросить в ноль. Затем отдать команду seti <N>, помечающую данный inode как используемый, и для каждого из блоков файла выполнить команду setb X, где X — номер блока.

Совет

Перечень блоков, занимаемых файлом, можно просмотреть с помощью команды stat. В отличие от lde, она отображает не только непосредственные, но и косвенные блоки, что несравненно удобнее.

Остается только дать файлу имя, что осуществляется путем создания ссылки на каталог (directory link). Сделать это можно с помощью команды ln <N> undel_file_name, где undel_file_name — имя, которое будет дано файлу после восстановления (при необходимости имя восстанавливаемого файла указывается с полным путем).