[發明專利]一種基于映射表的固態硬盤數據恢復方法和系統

在審

• 申請號: 202110696921.6
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113377579A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 杜輝陽;沈長達;杜新勝;黃志煒
• 申請（專利權）人: 廈門市美亞柏科信息股份有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 郭涵煒

本發明給出了一種基于映射表的固態硬盤數據恢復方法和系統，包括利用固態硬盤上的Index參數獲取映射表所在塊的位置，讀取固態硬盤的二級映射表所在塊的數據，并從映射表所在塊的OOB數據中獲取當前塊的申請順序；對二級映射表塊排序后由新到舊遍歷二級映射表塊，重建未被擦除的二級映射表完成數據恢復。該方法和系統能準確可靠地實現SSD刪除數據的恢復，為SSD的數據恢復提供可能。

技術領域

本發明涉及計算機取證安全的技術領域，尤其是一種基于映射表的固態硬盤數據恢復方法和系統。

背景技術

固態硬盤(Solid State Disk或Solid State Drive，簡稱SSD)，又稱固態驅動器，是用固態電子存儲芯片陣列制成的硬盤。SSD主要由SSD控制器和Flash陣列組成，具有良好的隨機讀寫性能，正在逐步取代傳統機械硬盤。由于Flash芯片在數據寫入后需要先擦出后寫入，導致文件系統的直接進行Flash讀寫的性能不佳。為了解決這個問題，SSD引入了TRIM指令，文件系統刪除文件后通過TRIM通知SSD主控將文件的數據和索引一并刪除。因此，SSD上的文件刪除后，從邏輯地址上就無法再讀取到文件的數據，也就無法進行數據恢復，當前市面對SSD刪除數據的恢復還沒有成熟通用的方法。

由于SSD引入了TRIM指令，數據刪除后其邏輯地址也相應抹零，傳統基于文件系統的數據恢復已經無法恢復出被刪除的數據。研究發現SSD內部通過FTL軟件層將LBA(邏輯區塊地址)映射到實際的NandFlash閃存頁中(PBA物理區塊地址)，文件刪除時候FTL將LBA到PBA的映射斷開，并沒有立即刪除實際數據。由于SSD刪除數據后LBA與PBA的映射單端，現在市面上的恢復軟件單純讀取LBA的數據便無法真正實現數據恢復。

發明內容

為了解決現有技術中難以對SSD刪除數據的恢復的技術問題，本發明提出了一種基于映射表的固態硬盤數據恢復方法和系統，以解決上述技術問題。

根據本發明的一個方面，提出了一種基于映射表的固態硬盤數據恢復方法，該方法包括：

S1：利用固態硬盤上的Index參數獲取映射表所在塊的位置，讀取固態硬盤的二級映射表所在塊的數據，并從映射表所在塊的OOB數據中獲取當前塊的申請順序；

S2：對二級映射表塊排序后由新到舊遍歷二級映射表塊，重建未被擦除的二級映射表完成數據恢復。

在一些具體的實施例中，步驟S1具體包括：

讀取固態硬盤上的Index參數獲取所有映射表塊集合F，讀取每個映射表塊的OOB數據中的分配順序FSn，根據分配順序FSn對集合F進行排序；

取集合F中最新未處理塊Fi，掃描獲取Fi上所有二級映射表小塊集合Mi，并根據每個二級映射表小塊所在頁獲取頁編號MiSn，根據頁編號MiSn對集合Mi進行排序。

在一些具體的實施例中，根據分配順序FSn對集合F進行排序具體為根據塊分配順序按降序排序。

在一些具體的實施例中，根據頁編號MiSn對集合Mi進行排序具體為根據同一個塊內的頁排序規則按頁編號降序排序。

在一些具體的實施例中，步驟S2具體包括：

取集合Mi中最新未處理二級映射表小塊Mii，獲取二級映射表小塊Mii上所有的邏輯區塊地址映射關系集合L2Pi；

響應于集合L2Pi中的邏輯區塊地址的映射關系Mapi在重組后的二級映射表中未被重建邏輯區塊地址的映射關系，將Mapi填入重組后的二級映射表中。

在一些具體的實施例中，步驟S2還包括：依次遍歷集合L2Pi直至所有邏輯區塊地址都完成處理、遍歷集合Mi直至所有二級映射小塊都完成處理和遍歷集合F直至所有二級映射表塊都完成處理，利用重組后的二級映射表讀取固態硬盤中所有NandFlash數據后進行重映射完成數據恢復。