内容基础,功力尚浅,或有未知错误,请多多指教。
这里先贴一下老师的小tips,这是我的展示步骤。
1.fat 32分区下面创建一个 txt 文件,观察文件的目录项、簇链表以及文件的位置。
2.shift+ del 删除该文件
3.用 winhex 进入该 fat 32 分区,进行数据恢复(包括手工修复目录项,簇链表)
4.刷新分区,进入原有目录,此时应该可以正常看到这个文件,同时双击可正常打开。
文件恢复的原理(网上搜集,看起来比较奇怪是因为这是从onenote上直接复制过来的)
FAT文件系统
先上一个结构图,具体概念可以自己百度。
其中簇是文件存储的基本单位。我的电脑1簇=8个扇区=8*512 B =4 KB(这里需要注意的是,文件属性里显示的文件大小是不精确的字节数,所以之后恢复簇链表时填充FAT表的时候,不要多填或少填。)
下面我们一边介绍然后演示txt文件的恢复。
我是直接在电脑“磁盘管理”中,将空闲的一个盘分出来一个FAT32文件格式的盘做的实验,这是因为现在的文件系统一般比较大,采用的是更适合的NTFS文件系统,所以分盘的时候最好大约在30M~30G之间。(当然你也可以在虚拟机里搞)
(首先上一张winhex全景图),以管理员权限打开,(否则无法成功修改),打开磁盘。
在winhex里操作记得观察结果之前要进行“更新磁盘快照”。
1.DBR
如下图所标注,着色部分是FAT32文件系统的DBR,分别为跳转指令,OEM代号,BPB,引导程序和结束标志(55AA)。其中BPB结构另一图中详尽标出(0x0B~0x59),并在表格里说明含义。FAT32文件系统的开始部分有一个由若干个扇区组成的保留区,保留区的大小会记录在DBR扇区中,比较常见的为32、34或38个扇区。由DBR中0x0e和0x0f两个地址的数值决定,小端字节序,即N的值。
BPB结构图如下:
2.FAT表
FAT表中记录的是文件的簇链表,以4个字节为一个簇号,从光标0x00~0x03为0号表项,固定值;1号表项是可能被用于记录脏标志,以说明文件系统没有被正常卸载或者磁盘表面存在错误。不过这个值并不重要。正常情况下1号表项的值为“FFFFFFFF”或“FFFFFF0F”。文件簇号从2号簇开始存储,每个簇里面填写下一个簇的簇号,结束簇填“FFFFFF0F”。
3.下面进入根目录区。根目录区存储文件目录,FAT32文件系统中,分区根目录下的文件和目录都放在根目录区中,子目录中的文件和目录都放在子目录区中,并且没每32个字节为一个目录项,每个目录项纪录着一个目录或文件(也可能是多个目录项记录一个文件或目录),如上图所示就是一个目录项。
在FAT32文件系统中,目录项可以分为四类:卷标目录项、“.”和“..”目录项、短文件名目录项、长文件名目录项。 (“.”和“..”目录项:“.”表示当前目录,“..”表示上一层目录。这两个目录项多存在子目录中。短文件名目录项:所谓短文件名既文件名的“8.3”格式,此格式支持主文件名不能超过8字节,扩展名不能超过3字节。短文件名目录始终存放在一个目录项中。)短文件名各参数如下:
如图为一个短文件名目录项,大小32个字节。
如图所示文件首簇(0x14 0x15)为0,所以不用分析。短文件就是这样存储的。长文件就是把它分成若干短文件名,向上存储。举一个例子。粉色所示是我们长文件浓缩成短文件的目录项,与短文件一样的格式存储;而长文件的名字则拆开,32个字节里存13个字符,Unicode编码存储,1表示第一部分,2表示第二部分,42表示第二部分已经足够存储文件名了。
4.下面我们建立一个大约60K的test.txt。
如图,新建txt文档,大小大约53.7kb。(由于操作失误建立了53.7MB,所以在删除前对此文件进行删减为57.9kb。)
右键选择文件,导航至根目录处,分析文件属性。
如图数据解释器告诉我们,文件大小56326144B,首簇号30004H(196612D)。
选择文件->右键->导航->列出簇,如图。可知文件一共占有15个簇,从196612->196626。
选择文件->右键->导航->目录项。如图,注意到ANSI ASCII将字母t转为大写,绿色部分组合起来是首簇号,验证后恰为30004H(196612D),文件大小59337B。
选择窗口->导航->转至FAT记录..->输入文件十进制首簇号。
如图,可以看到已经进入FAT1,得到文件簇链表。
现在shift+del永久删除文件,更新磁盘快照。观察到文件名已经损坏。
5.恢复原理
大致原理是,对于短文件而言,永久性删除(shift+ del ),不同于放入回收站)意味着:
① 根目录目录项里文件名首字节改为E5,首簇号高位改为0000H。
② FAT表里簇链表被清空。
针对此,我们开始文件恢复。
① 文件->右键->导航->目录项。直接修改第一个字符为T(也可任意)。
②文件->右键->导航->列出簇,观察。
虽然框图已经变灰,但首簇以及占用簇还没有发生变化。
已知196612D=30004H,直接在目录项里修改0x14~15,填充0300。
③]窗口->导航->跳至FAT区->输入首簇号196612,得到下图,开始修复簇链表。修复完如图
保存,查看。成功。可以看到之前删除的test文件又出现了,鼓掌!
结束!谢谢,欢迎批评指正
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