中文摘要
NTFS文件系统是安全、高效的文件管理系统,它主要由BOOT引导扇区、MFT和文件存储区组成。在NTFS中,数据以文件的形式进行存储,每个文件都有与之相对应的FILE记录。MFT是NTFS文件系统的核心,它存放了所有文件的FILE记录,本文研究NTFS文件系统中数据的存储方式。DiskProbe工具是专门的电子取证工具,它具有浏览扇区、搜索删除的文件等功能,本文就DiskProbe工具对NTFS文件系统数据恢复方面的技术原理进行了分析。
关键词 NTFS MFT DiskProbe 数据恢复
目 次
1 引言 1
2 NTFS分区中的有关重要概念 2
3 NTFS分区的结构 4
3.1 NTFS分区引导扇区结构 5
3.2 MFT主文件表结构 6
3.2.1 文件的FILE记录结构 6
3.2.2 文件夹的FILE记录结构 12
4 DiskProbe工具技术分析 19
4.1 恢复分区类型和参数 19
4.2 搜索删除的文件 21
4.3 NTFS分区文件操作痕迹 22
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 引言
在Windows NT 3.1推出前,微软公司就采用了两种文件格式,一种是FAT文件系统,另一种是用于和IBM公司合作的OS/2文件系统上的高性能文件系统。随着Windows NT系统的推出,微软公司需一种新的文件系统来支持操作系统的更高安全性的要求,而当时所具有的文件系统都不能满足这种要求,于是就有了一种安全性和可靠性都非常强的文件系统——NTFS文件系统。
NTFS文件系统与FAT16、FAT32文件系统相比具有许多新的特性,这主要体现在以下几个方面[1]。
(1)可恢复性:NTFS不仅提供了基于原子事务概念的文件系统可恢复性,还对关键的数据采用冗余存储。
(2)更高的安全性:NTFS有很多出于安全方面的技术,可以对指定的文件和文件夹进行加密,并支持加密文件系统,可以阻止任何没有授权的用户访问加密文件。
(3)数据冗余和容错:为了保证用户数据不会因为掉电或磁盘故障而受损,Windows2000、Windows XP采用了分层驱动模型来实现数据冗余存储,提供了数据容错性的支持。
(4)支持文件压缩功能:NTFS文件系统支持文件压缩功能,而且使用非常方便。
(5)磁盘配额:磁盘配额功能允许系统管理员管理分配给各个用户的磁盘空间,合法用户只能访问属于自己的文件。
(6)记录坏簇:当一个簇中有一个以上坏扇区时,整个簇中的数据是不能读取的。如果用户试图访问这个簇中的数据时就会引发一个异常处理,提示读写失败。对于NTFS文件系统,可以将有坏扇区的簇的簇号做一个映射,这样在用户建立文件时就屏蔽了这些坏簇的使用,这样就能够防止用户数据的丢失。
基于其高效、安全的强大功能,NTFS受到了越来越多的用户的青睐,得到越来越普及的应用。随着硬件的发展,其优势也越来越明显,已经成为文件系统的主流。文件系统是操作系统的子系统,它负责数据的存储管理。现在已经进入计算机时代,人们的学习、生活、娱乐越来越离不开计算机,电子数据也因此不断丰富,所以对电子数据的维护得到越来越多的用户的重视。研究文件系统是维护数据管理的基础,因此本课题具有实际意义,有研究的价值。经查阅资料,目前关于NTFS文件系统结构的文章比较少,有参考价值的只有一些英文资料。现有的这些英文资料虽然理论讲述的比较完整,但缺乏实例验证。针对目前存在的缺陷,本文利用了DiskProbe工具的扇区读取功能着重对NTFS分区的文件存储结构进行实验,并在此基础上对我校的理论研究成果——DiskProbe工具的工作原理进行分析。