Esta é uma pergunta antiga, mas me senti obrigado a jogar meus dois centavos, pois tenho experiência em recuperação de dados forenses.
A pergunta feita é puramente acadêmica, portanto, essa resposta também é puramente acadêmica. Na prática, a resposta aceita está correta; uma passagem é suficiente para tornar os dados em uma unidade irrecuperáveis. No entanto, existe uma razão pela qual os governos exigem vários passes.
As pessoas pensam em um disco rígido como um dispositivo digital; os bits magnéticos são dispostos em um padrão rígido e são "ativados" ou desativados pelas cabeças de acionamento. Mas, na realidade, um disco rígido é um dispositivo analógico no que diz respeito à física da mídia magnética. A superfície dos pratos é revestida com um substrato cheio de dipolos magnéticos menores do que o 'bit' digital que eles estão codificando. Números suficientes desses dipolos em uma orientação versus a outra constituem uma resistência elétrica líquida no nível de bit individual. É o limiar de resistência que determina se um bit é interpretado como 1 ou 0, não como uma polaridade digital "ligada" ou "desligada".
No que diz respeito à eletrônica do inversor, o sinal elétrico proveniente dos cabeçotes é uma onda senoidal modulada, e não um fluxo de bits de 1 e 0. É exatamente assim que as fitas magnéticas gravaram sinais de áudio décadas atrás - só que agora o substrato é muito mais denso e estamos usando a matemática para extrair um sinal digital do "ruído" analógico.
Agora, fisicamente, é impossível fabricar um prato 100% perfeito, e mesmo que você possa, o ambiente operacional também nunca é 100% perfeito. Na escala da física em que os discos rígidos modernos operam, existem literalmente centenas de fatores que conspiram para criar imperfeições microscópicas no sinal, e eles representam um problema significativo o suficiente para que 1-2% do espaço em um disco típico seja "desperdiçado" na correção de erros para lidar com eles. Seu disco rígido está literalmente se recuperando de erros o tempo todo . A operação normal do disco rígido é na verdade um jogo de probabilidade em que um setor "bom" é meramente uma probabilidade de n% de que os dados codificados nele sejam precisos.
Agora, vejamos o caso de setores defeituosos e você pode ver como a mesma técnica pode ser aplicada aos bons.
Se um setor é marcado como "ruim" (pelo controlador, não pelo SO), isso significa que a probabilidade de TODOS os bits de dados em um setor específico, quando considerados como um todo, caiu abaixo do limite da capacidade de recuperação matemática pelos algoritmos de correção de erros do inversor. Isso não significa que os bits estão realmente mortos; apenas que o controlador não pode ter certeza de que está correto.
No entanto, você pode recuperar um setor defeituoso lendo-o centenas ou possivelmente milhares de vezes, dependendo da gravidade do dano. A cada passo da cabeça no setor "ruim", o setor lê de uma maneira um pouco diferente. A oscilação do prato, a temperatura, as vibrações, a inclinação do relógio etc. podem ser ligeiramente diferentes. Porém, se você comparar cada passagem com milhares de vezes antes, o suficiente para recuperar (com um pouco menos do que a certeza absoluta) dos dados que o setor defeituoso continha antes de azedar você. É exatamente assim que funciona um software de recuperação de dados como o SpinRite.
Agora vamos aplicar essa lógica a um setor "bom". Quando você limpou a unidade com uma única passagem, o controlador está 100% certo de que cada setor contém qualquer padrão de bit com o qual você preencheu a unidade. Mas ainda existem erros nessas leituras e o controlador ainda as está corrigindo. Alguns desses erros são ambientais, mas há uma boa chance de que muitos deles também sejam remanescentes de quaisquer dados existentes antes da substituição do setor.
Lembre-se de que estamos falando da mesma tecnologia que usamos em fitas de áudio há décadas aqui. Nem todos esses dipolos magnéticos foram acionados nessa única passagem, portanto ainda há um sinal de "fantasma" no ruído.
Para citar Adam Savage (dos Caçadores de Mitos): "Rejeito sua realidade e substituo a minha". Se você tirar o controlador da unidade (com sua certeza matemática do padrão de dados apagados) da equação e apenas observar a onda senoidal saindo dos componentes eletrônicos da unidade, em teoria , pode ser possível reconstruir os dados que estavam presentes na unidade antes de ser apagado - como costumávamos fazer com as fitas de áudio "apagadas".
Ou talvez não. Não ajudou nos 18 minutos que faltaram nas fitas Nixon Watergate ... Ou ajudou? ;-)
Agora, isso é prático? Existe um dispositivo capaz de fazer isso? Talvez. Talvez não. Se assim fosse, certamente seria um segredo de estado. Mas como é teoricamente possível, você deve se proteger contra isso. Isso significa fazer várias passagens com vários padrões de bits para embaralhar o sinal fantasma o máximo possível.
Se você é um governo que tenta limpar dados classificados, é importante considerar. Se é seu esconderijo secreto, provavelmente não é (a menos que sua esposa trabalhe para a NSA).