Por que os dados armazenados em um chip NAND são irrecuperáveis ​​se quebrados?


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Todas as empresas de recuperação de dados, independentemente de sua habilidade, dizem por unanimidade que, se o chip de memória de um dispositivo apresentar apenas uma falha na linha do cabelo, a recuperação de dados será impossível. Não é improvável, não é caro, mas impossível. Uma empresa chegou a afirmar que nem o FBI pode recuperar os dados. Isso é verdade?

Por que é isso? Acho difícil acreditar que se apenas uma pequena parte de um chip extremamente comum tem uma pequena rachadura, todos os dados desaparecem completamente.

Eu pensaria que uma pessoa talentosa em algum lugar seria capaz de consertar a área do chip e recuperar alguns dados ...

Tem algo a ver com a cobrança? Eu sei que a memória flash usa transistores para armazenar seus zeros e na forma de uma carga elétrica. Se o chip estiver quebrado, os transistores ficam "em curto", transformando todos em zeros, algo assim? Os dados foram perdidos em vez de irrecuperáveis?

Tudo o que eu quero são alguns vídeos incríveis de férias de volta. Pensei que eles haviam desaparecido para sempre, então eu aprendi sobre recuperação de dados, pensei que tinha uma boa chance de recuperá-los e então percebi que não havia realmente nenhuma chance se o chip de memória estivesse quebrado.

Quanto seria a recuperação? Centenas? Ou milhares? Um milhão, como RedGrittyBrick diz? Se você segurasse o cartão de memória, em alguns anos você acha que o preço de uma recuperação tão avançada poderia cair? Ou isso é apenas irreal?

Estamos falando de um cartão SD de 256mb aqui.

Suponho que as tecnologias estão se afastando dos cartões SD e muito mais para a memória integrada e, em seguida, a bondade sabe o que mais ... memória atômica, memória de DNA ... Você não vê pessoas lançando novos procedimentos avançados em relação às fitas cassete hoje, vê? Devo apenas morder a bala e desistir?

Além disso, eu não sou nem um hobby nessa área, no entanto, em geral, estou interessado em saber como as coisas funcionam, se alguém pudesse explicar simplesmente o problema, eu apreciaria.


dado que é uma rede de portas NAND em nanoescala sua pequena rachadura é um grand canyon nessa escala ... nenhuma esperança
Paul Sullivan

Não sei sobre os recursos do FBI, mas se as informações ainda estiverem lá (e devem estar lá, armazenadas em portões flutuantes, exceto onde há danos físicos), elas devem ser recuperadas. A um custo que provavelmente é proibitivo. xkcd.com/538 Por quê? Você tem US $ 100 milhões em bitcoins em um chip quebrado?
Spehro Pefhany

independentemente da área directamente danificada é tudo sobre como as zonas circundantes são acessados ... pensar sobre como pedaços de ambos os lados são acessados (sem observar diretamente / sondagem pouco eac
Paul Sullivan

@PaulSullivan Você provavelmente pode conectar uma seção de um chip funcional ao chip antigo para recuperar linhas de informações. Este material é possível com usinas de íons e afins. Apenas muito caro. Eles podem reconectar os chips individuais.
Spehro Pefhany

Você tem certeza de que o IC real no seu 'dispositivo de armazenamento' está fisicamente danificado? Às vezes (frequentemente?) O circuito real não preenche completamente a caixa do cartão, de modo que um dano na borda, por exemplo, possa ser puramente cosmético / mecânico. Contatos danificados também devem ser corrigidos.
JimmyB

Respostas:


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Tudo o que eu quero são algumas fotos incríveis de férias de volta.

Vamos ser francos. Eles não valem US $ 1 milhão para você, são eles. Por esse tipo de dinheiro, você pode ir de férias novamente algumas vezes e recuperar as mesmas fotos ou algo igualmente incrível.

Eu pensaria que uma pessoa talentosa em algum lugar seria capaz de consertar a área do chip

As tecnologias usadas para fabricar memória flash não se prestam ao reparo de ICs rachados. A abordagem de fabricação é simplesmente testar e descartar matrizes com defeito. Não há tecnologia estabelecida capaz de fazer reparos.

Uma fábrica de silício capaz de fabricar CIs custa US $ 1 bilhão. Qualquer planta capaz de reparar CIs provavelmente será igualmente cara - seria necessário um alto volume de uso para ser econômico. Simplesmente não existe essa demanda, a maioria das pessoas provavelmente acha mais barato e fácil copiar fotos em alguns discos rígidos de US $ 50 do que esperar que a tecnologia de filmes de ficção científica os resgate.

Sua pessoa talentosa pode precisar de milhões de dólares em equipamentos, um conjunto de laboratórios de pesquisa de nível universitário, uma grande equipe de pós-graduados e anos ou décadas de financiamento.

e recupere alguns dados.

Alguns dos dados ainda podem estar presentes em partes não danificadas do chip, mas a recuperação convencional provavelmente depende completamente de partes danificadas.

Estamos falando de um cartão SD de 256mb aqui.

Imagine examinar 2.000.000.000 de grãos individuais de areia, um de cada vez, sob um microscópio. Essa é a escala da tarefa envolvida. Grãos de areia são muito maiores que os transistores, é claro. Transistores em chips de memória flash são pequenos demais para serem vistos.

em alguns anos você acha que o preço de uma recuperação tão avançada pode cair?

Dentro de algumas centenas de anos?

Devo apenas morder a bala e desistir?

A menos que você seja um bilionário, sem muito mais o que fazer, que possa encaixar isso em algum tipo de plano maior.


Você sabe, essa resposta difícil me faz sentir um pouco melhor, na verdade. As outras respostas me deixaram um pouco no purgatório. US $ 1 milhão, eh? Não tinha ideia. E quando o preço cair, estarei (1) morto e (2) os dados estarão completamente corrompidos. Um pedaço tão pequeno de dano embora. Você mal pode vê-lo (embora ele não vá para a direita através do chip) ..
Starkers

Não acho que serão US $ 1 milhão. Caro, sim, mas o equipamento existe, eu acho. Para algumas pesquisas iniciais, consulte aqui: ee.ucl.ac.uk/lcs/previous/LCS2009/NEMS/Konopinski.pdf
RJR

Mais aqui procedure.spiedigitallibrary.org/… (somente resumo)
RJR 14/04

Artigo fascinante do @RJR, mas, infelizmente, acho que apenas solidifica os pontos de RedGrittyBrick. Eu não ficaria surpreso se fosse um procedimento de US $ 1 milhão.
quer

@RJR Um grande grau de complicações na recuperação de dados da memória flash é causado pelo chip controlador (eu acho) fazendo todo tipo de coisas inteligentes, como balanceamento de carga. Com um cartão SIM, é muito mais básico, porque não há balanceamento de carga. Os dados do usuário são gravados nele uma vez e lidos para sempre. Os cartões SIM também possuem cerca de 16kb, um 16.000º contido em um cartão SD de 256mb. Recuperar de um SIM é muito, muito mais simples e até impossível! (Acho que de qualquer maneira, a conclusão do artigo parece esperançoso, mas speculatory)
Starkers

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Vamos pensar na escala do problema. Os chips de silicone são muito frágeis, assim como os fios de ligação muito finos que vão do chip aos pinos / pastilhas. Eles também são suscetíveis a danos ambientais. É por isso que matrizes e bolachas são manuseadas em salas limpas, etc.

Tomamos como garantida a embalagem de chips de baixo custo, confiável e ambientalmente selada. Na verdade, demorou muito tempo para evoluir para esse estágio. Menciono isso porque acho que ajuda a entender que um CI não é apenas uma caixa de plástico em torno de um dado indestrutível. A embalagem de cavacos é um grande negócio e fornece muita proteção que o dado realmente precisa.


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O chip é um invólucro grande para uma pastilha de silicone com alguns mm de largura e a largura de alguns fios de cabelo. Uma rachadura significa flexionar a pressão e danificar diretamente os fios de ligação, ou os traços e junções microscopicamente pequenos na bolacha.

Pense nisso como uma camada de gelo. A menor curva e rachadura. As pastilhas de silicone não são projetadas para integridade estrutural sob pressão.

Embora seja possível reparar fios, é praticamente impossível danificar a pastilha.


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Não acho que "reparar" o chip seja o mesmo que recuperar os dados. Disseram-me que um indivíduo determinado o suficiente pode usar um microscópio eletrônico de varredura para examinar manualmente portões flutuantes. Talvez você não consiga recuperar todos os dados, mas, em alguns casos, até alguns dados são ruins. É por isso que algumas organizações exigem que os meios eletrônicos sejam completamente destruídos, não apenas limpos ou parcialmente destruídos.
precisa

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Sinto o cheiro de um problema quântico aqui. A sondagem direta de um nó flutuante com um feixe de elétrons não faria com que ele mudasse de estado?
22614 Sean O'Neildy

@ helloworld922 O armazenamento flash não é como o armazenamento magnético, pois o que você obtém quando o monta, o sistema de arquivos, os inodes, os blocos de dados etc. são essencialmente emulados pelo controlador flash, abstraindo o nand físico do que normalmente é considerado o camada "física" e camadas lógicas. Dois níveis de abstração lógica. Isso é por causa da diferença na forma como NAND funciona, como as alças de controlador ruim bytes / blocos de recuperação, nivelamento de desgaste, etc.
Transeunte

@ helloworld922 Mesmo assim, danos físicos a uma bolacha, até um pequeno arranhão ou poeira, sem falar em uma rachadura que causa muitas microfissuras, danificam uma grande porcentagem da memória flash. Isso tornará os dados recuperados indistinguíveis do lixo. Não é uma recuperação digna de confiança. Pense em um floco de neve. Minúsculo, microscópico. A menor quebra na estrutura cristalina, e você nunca pode dizer como era esse padrão novamente.
quer

@ helloworld922 Finalmente, estamos falando de memória flash, que em tamanhos comuns, vem em GIGABYTES. Inferno, Terrabytes. Estamos falando de 8589934592 bits em um único gigabyte. Um cara determinado com um SEM morrerá de velhice tentando recuperar um único documento de texto de 1kb em uma unidade flash de 4 gb. Um flash danificado é, em todos os termos PRÁTICOS, irrecuperável.
Transeunte

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Penso que esta é uma questão de capacidade - como as respostas acima indicam, é provável que um IC com falha seja eletricamente não funcional e possivelmente danificado se fosse ligado na época.

Muitas roupas de recuperação de dados dependem de um software inteligente (ish) - ou seja, o dispositivo ainda funciona e você só precisa acessá-lo em um nível muito baixo para reproduzir os dados e remontá-los em algo utilizável.

No entanto, há estágios abaixo disso, dependendo de quanto tempo e dinheiro você deseja jogar no problema.

Havia uma história em Hackaday há um tempo em que um cara realmente abriu uma ROM de gameboy e leu os bits usando um microscópio e algum software de processamento de imagens para ler os bits definidos / não definidos. Agora, isso não é muito cansativo para um chip ROM antigo, pois há uma mudança física visível, embora exija um esforço significativo e uma mão firme. Para um chip flash moderno, a densidade é insana e a mudança pode ser invisível. No entanto, eu diria que não é impossível, apenas incrivelmente difícil. Com a tecnologia adequada, você pode testar diretamente a matriz do chip e provavelmente ler alguns dados, dependendo do dano.

Com toda a probabilidade, este trabalho está além do escopo / orçamento da maioria das pessoas. Eu acho que o FBI, o MiB ou qualquer um que possa fazer isso se achar que vale a pena, mas eu também acho que eles não transmitiriam o fato para participar do público, ou que podem ser classificados ou relacionados a outros recursos classificados .

Editar para adicionar: uma analogia pode ser um registro quebrado; Você pode limpar o som de um disco arranhado com processamento inteligente, mas um quebrado não pode ser reproduzido em uma plataforma giratória. Isso não significa que você não pode obter os dados, apenas que se tornou muito mais difícil.


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Os dados ainda podem estar lá, o problema é que não há uma maneira (razoável) de obter um sinal elétrico dentro ou fora das células de dados. Quando você quebra um chip, está quebrando os fios. O tamanho mínimo de recurso em muitos chips fabricados atualmente é de cerca de 20 nm = 200 Angstroms. Suponho que se você (a) possuísse um microscópio eletrônico, (b) soubesse exatamente como o fabricante havia distribuído o chip (o que cada fio significa e quais sinais precisam ser enviados para onde obter os dados); e (c) Se você tivesse algum tipo de ferro de solda ou micro-manipulador baseado em microscópio eletrônico, com uma ponta de apenas alguns átomos de largura, seria possível reparar laboriosamente e com cuidado todas essas conexões quebradas.

Mas, embora as empresas de recuperação de dados (as super-duplas) possam ter microscópios eletrônicos, duvido que tenham (b) acesso ao layout do fabricante ou (c) um micromanipulador que possa realmente ser usado para fazer o reparo. Além disso, estamos falando sobre potencialmente precisar reparar milhares de conexões; portanto, mesmo que alguém pudesse fazer isso, provavelmente cobrariam dezenas ou centenas de milhares de dólares.


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O problema não é tanto que as células da memória flash (bits) são danificadas, mas também os eletrônicos de endereçamento e leitura. A memória flash não é como um registro, fita, CD, etc., onde a cabeça de leitura / gravação é separada da mídia de gravação. Nesse caso, o dano ao meio resulta apenas em alguns dados ilegíveis, o restante ainda pode ser lido muito bem, posicionando a cabeça de leitura / gravação sobre a parte 'boa' do meio. No entanto, a memória flash possui o 'cabeçote de leitura / gravação' (fios, decodificadores, amplificadores de detecção etc.) integrados na mesma peça de silício que o meio de gravação (transistores de porta flutuante). Como resultado, quando a matriz é danificada, grandes seções se tornam completamente inacessíveis devido à fiação danificada. Essa fiação é construída em várias camadas no chip e é extremamente pequena. E existem milhões e milhões de fios. Se o dado for quebrado ao meio, levaria meses dentro de equipamentos muito caros para tentar reparar o dano, complicado ao tentar não perturbar os dados. Observe que a memória flash é diretamente descendente da EPROM apagável por UV; portanto, uma vez que o chip é decapado, ele não deve ser exposto à luz UV (luz solar, etc.) para que os dados sejam preservados. Além disso, certas técnicas usadas para examinar e reparar o chip, como a gravação por feixe de íons, também podem perturbar a carga armazenada nos portões flutuantes. não deve ser exposto à luz UV (luz solar, etc.) para que os dados sejam preservados. Além disso, certas técnicas usadas para examinar e reparar o chip, como a gravação por feixe de íons, também podem perturbar a carga armazenada nos portões flutuantes. não deve ser exposto à luz UV (luz solar, etc.) para que os dados sejam preservados. Além disso, certas técnicas usadas para examinar e reparar o chip, como a gravação por feixe de íons, também podem perturbar a carga armazenada nos portões flutuantes.


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Teoricamente, é possível em chips de baixa densidade <500MB; IIRC, houve um caso recentemente em que alguém armazenou chaves RSA em um pendrive antigo de 32MB e o encaixou ao meio quando a porta da frente foi acionada. Para descriptografar os arquivos, seria preciso fechar por uma década, mas felizmente foi possível recuperar dados consistentes suficientes dos fragmentos de papel e dos dois chips Flash de 16 MB levemente danificados para adivinhar a chave de 1024 bits e, com o método combinado de força bruta, eles recuperaram os arquivos em menos de um mês.

Só posso supor que o motivo para armazená-los em uma unidade tão antiga tenha sido a integridade dos dados, se fosse uma unidade com vários GB mais moderna, não haveria esperança de recuperação.

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