Что такое сигнатура файла

Что называется сигнатурой

Сигнатура – это некая строка, которая позволяет идентифицировать какой-либо объект. Обычно сигнатура используется для того, чтобы определить уникальность объекта и убедиться в его целостности. Иногда сигнатура содержит информацию о версии объекта, дате создания и других деталях.

Сигнатуры используются во многих областях, включая программирование, криптографию, медицину, право, финансы и другие. Например, в программировании сигнатуры используются для проверки целостности файлов после загрузки, а также для обнаружения ошибок в коде. В криптографии сигнатуры используются для проверки целостности сообщений и контроля доступа к информации.

Сигнатура является важным элементом в различных системах, поэтому ее использование должно быть осознанным и правильным. В зависимости от конкретной области применения, сигнатуры могут иметь свои особенности и требования к ним. Поэтому, чтобы использовать сигнатуру правильно, необходимо быть хорошо знакомым с ее назначением и особенностями применения в конкретной области.

Сигнатура: основные понятия и определения

Сигнатура (от лат. signatura – подпись) – это уникальный набор характеристик, который служит для идентификации объекта или процесса. Сигнатура может содеражть как количественные (напр. число элементов), так и качественные (напр. химический состав) параметры. Она может быть использована для аутентификации, авторизации, контроля целостности данных и других задач в различных областях.

Сигнатура представляет интерес в биологии, где используется для описания характеристик организма, например, генетической сигнатуры, отпечатков пальцев, ДНК и других. В области информационной безопасности сигнатура может быть использована для обнаружения вирусов и других вредоносных программ. В математике сигнатура является основным понятием теории категорий и используется для описания структур в различных математических объектах.

Существует несколько типов сигнатур, таких как статическая (например, размер или вес объекта), динамическая (например, скорость и ускорение), биометрическая (например, отпечатки пальцев, голос, сетчатка глаза), цифровая (например, хеш-функции, ЭЦП) и другие. В зависимости от конкретной задачи выбирается соответствующий тип сигнатуры.

Сигнатура является важным инструментом для идентификации и контроля, который используется в различных областях. Благодаря ей можно установить подлинность объекта, контролировать его целостность и следить за характеристиками в различных процессах.

Что такое сигнатура?

Сигнатура – это набор символов, которые подтверждают подлинность документа или файла. Подлинность определяется с помощью алгоритма хеширования, который преобразует содержимое документа в уникальную последовательность символов – хеш-сумму.

Сигнатуры применяются в случаях, когда необходимо убедиться в том, что документ или файл не подвергался изменениям после создания или отправки.

Сигнатурный алгоритм широко используется в цифровых подписях, когда документ или электронное сообщение подписывается с помощью электронной подписи. В этом случае, сначала создаётся хеш-сумма сообщения, затем эта хеш-сумма шифруется с помощью частного ключа отправителя и присоединяется к сообщению в виде цифровой подписи.

Существует несколько видов сигнатур, в том числе:

• Сигнатура файла. Программы для работы с файлами могут генерировать и проверять сигнатуры файлов, чтоб удостовериться в их целостности и подлинности.
• Сигнатура документов. Некоторые программы для работы с документами могут создавать и проверять сигнатуры, когда документ сохраняется или отправляется на проверку.
• Сигнатура кода. Некоторые программы, такие как антивирусы, могут создавать сигнатуры, которые определяют вирусы и другие вредоносные программы и используют их для поиска вредоносного кода.

Сигнатуры являются важным инструментом цифровой безопасности и помогают убедиться в том, что документ или файл не были изменены или подделаны.

Как она работает?

Сигнатура — это уникальный набор символов, который позволяет идентифицировать файл. Как правило, сигнатуры используются для определения типа файла, чтобы программа знала, как открыть его и правильно интерпретировать содержимое.

Как же работает процесс определения сигнатуры?

Для этого программы используют базу данных сигнатур. База данных содержит наборы символов, которые характерны для определенных типов файлов.

Когда пользователь открывает файл, программа сканирует первые несколько байтов и сравнивает их с наборами символов из базы данных. Если найдено соответствие, программа считывает тип файла и выбирает соответствующие ему действия, например, открывает файл в программе, которая может его прочитать или воспроизвести.

Зачем нужна сигнатура?

В современном мире, где распространение информации онлайн — это обычное дело, сигнатура становится необходимой, чтобы гарантировать безопасность вашего устройства и защитить вас от злонамеренных файлов. Однако она также полезна в работе с файлами на дневной основе. К примеру, полезно знать тип файлов, чтобы быстро открывать их без необходимости просмотра каждого отдельно.

В использовании сигнатуры есть свои преимущества и ограничения, но она является незаменимым инструментом в работе с файлами.

Методы использования сигнатуры в различных отраслях

Медицина: Сигнатура в медицине является одним из ключевых элементов при выработке правильного диагноза. Каждое заболевание имеет свою собственную сигнатуру, которая целиком и полностью выражает особенности заболевания в деталях. Сигнатура обычно описывает типичные жалобы, физические симптомы, характерные локализации и сопутствующие заболевания.

Графология: Сигнатура в графологии – это особенная подпись или жест подписывающегося лица, который может сигнализировать о личности подписанта. Графологическая сигнатура может указывать на личностные характеристики, такие как уверенность в себе, доминирование, стремление к совершенству или же наличие нарушений личности, таких как негативизм, пессимизм, депрессия.

Искусство: В искусстве сигнатура – это символическая маркировка, наносимая художником на свои произведения. Сигнатура может иметь статус дополнительной информации к произведению и служить для его идентификации. Кроме того, сигнатура может являться своего рода авторским знаком, помогающим в продвижении и продаже работ художника.

Безопасность: Сигнатура в области безопасности – это информационный элемент, используемый для распознавания вредоносного кода. Некоторые вредоносные программы создают свои собственные сигнатуры, которые могут содержать целый набор инструкций, определения типов файлов, идентификационные данные, которые помогают в их распознавании и защите от них компьютеров и сетей.

Юридические документы: В юридической сфере сигнатура – это официальная подпись, согласно которой человек утверждает, что согласен с условиями документа. Вне зависимости от заполнения важных юридических документов, сигнатура всегда является одним из главных требований и подтверждением легитимности.

Сигнатура в медицине

В медицине сигнатура – это особый способ записывания назначений, который позволяет врачам легче и точнее передавать информацию об использовании лекарственных средств.

Она состоит из нескольких компонентов:

указания на дозу препарата, режима приема, формы выпуска и другие параметры, которые нужно учитывать при назначении лекарства.

Сигнатура составляется индивидуально для каждого пациента и зависит от его состояния здоровья, возраста, веса и других факторов.

Чтобы не допустить ошибок в записи назначений, врачи используют специальные справочники и формы, где все необходимые данные уже указаны и их нужно просто отметить.

Важно помнить, что сигнатуру нужно строго соблюдать и не менять самостоятельно, так как это может привести к серьезным осложнениям и побочным эффектам.

• Правила приема лекарств, указанные в сигнатуре, являются обязательными и необходимо их соблюдать.
• Если возникли вопросы по поводу записи назначений, нужно обратиться к лечащему врачу для уточнения дозировки и продолжительности приема лекарств.
• Никогда не принимайте лекарства без соответствующей сигнатуры, так как это может привести к негативным последствиям.

Сигнатура – это важный элемент лекарственного лечения, который помогает врачам контролировать прием лекарств и избежать нежелательных последствий. Необходимо точно следовать указаниям, чтобы достичь максимального эффекта от лечения и быстрее вернуться к здоровому образу жизни.

Сигнатура в финансовой сфере

В финансовой сфере понятие «сигнатура» применяется для подтверждения подписи на документе. Она является видом электронной подписи и используется в основном при проведении банковских операций.

Сигнатура в финансовой сфере представляет собой уникальный цифровой код, который генерируется при помощи специального алгоритма. Данный код может быть привязан к конкретному лицу или организации и используется для подписи документов.

Важность использования сигнатуры заключается в том, что она обеспечивает высокую степень безопасности при проведении банковских операций. Ведь благодаря этому коду невозможно подделать подпись или совершить операцию, не имея соответствующих прав.

Существует несколько разновидностей сигнатур, которые применяются в финансовой сфере: статическая, динамическая и биометрическая. Каждая из них имеет свои особенности и применяется в различных случаях.

• Статическая сигнатура — это код, который формируется на основании фиксированного паспорта лица, подписывающего документ. Она используется для постановки подписей на договорах и соглашениях.
• Динамическая сигнатура — это подпись, которая формируется на основе движений, совершаемых рукой при подписании. Она используется для авторизации и выдачи денежных средств.
• Биометрическая сигнатура — это подпись, которая формируется на основании особенностей человеческого тела (например, отпечатков пальцев). Она используется для повышения степени безопасности при проведении финансовых операций.

Сигнатура в криптографии

Сигнатура в криптографии — это набор символов, созданный на основе криптографических алгоритмов, с помощью которого можно проверить подлинность сообщения и убедиться, что оно не было изменено в процессе передачи.

Для создания сигнатуры используется приватный ключ, известный только отправителю сообщения. Получатель сообщения может проверить подлинность сигнатуры с помощью открытого ключа, который является общедоступным.

Сигнатура используется в различных областях, где важна безопасность передачи информации. Например, в электронной почте для проверки подлинности отправителя и целостности сообщения, в онлайн-банкинге для подписания документов и переводов и т.д.

Сигнатуру можно сравнить с подписью на бумаге, которая гарантирует подлинность документа и отсутствие его изменений после подписи.

Сигнатуры могут быть созданы разными алгоритмами, такими как RSA, DSA, ECDSA и другими. Каждый алгоритм имеет свои особенности и применяется в разных сферах.

Использование сигнатур является неотъемлемой частью криптографических технологий и позволяет обеспечить безопасность при передаче информации.

Преимущества применения сигнатуры

1. Защита от подделок

Сигнатура — это уникальный код, который служит для защиты документа от подделок. Подпись создается с помощью криптографических алгоритмов, которые позволяют установить подлинность документа.

2. Ускорение процесса работы

Использование сигнатуры позволяет ускорить процесс работы с документами. Например, электронная подпись позволяет подписывать документы в онлайн-режиме, не тратя время на бумажную корреспонденцию.

3. Удобство использования

Сигнатура позволяет упростить работу с документами. Например, при использовании электронной подписи можно быстро подписывать документы без необходимости распечатывать их, а при проверке документа на подлинность сигнатура позволяет быстро установить его подлинность.

4. Обеспечение конфиденциальности

Сигнатура позволяет обеспечить конфиденциальность документа, так как зашифрованные данные, которые содержатся в подписи, не могут быть прочитаны без специального ключа.

5. Повышение доверия к документу

Использование сигнатуры повышает доверие к документу, так как электронная подпись позволяет подтвердить подлинность документа и установить авторство.

Безопасность и защита данных

Сигнатура является одним из важнейших инструментов в защите данных и обеспечения безопасности информации. Она используется для проверки целостности и подлинности документов, программного обеспечения и других файлов.

Системы контроля доступа на основе сигнатур позволяют определить, имеет ли пользователь право на доступ к конкретному файлу или ресурсу. Это является важным механизмом защиты информации от несанкционированного доступа.

В современных условиях особенно актуальна защита данных при передаче их через интернет. Криптографические протоколы и сертификаты с использованием сигнатур гарантируют безопасность данных при передаче через сеть и защиту от взлома со стороны злоумышленников.

Сигнатуры также используются в мобильных устройствах для создания защищенных цифровых подписей. Это важно для обеспечения безопасности в процессе совершения онлайн-платежей или любых других форм дистанционных операций.

Использование сигнатур является неотъемлемой частью мер по защите данных и обеспечению безопасности информации в современных условиях.

Экономия времени и ресурсов

Сигнатура – это уникальная последовательность символов, которая идентифицирует конкретное приложение или подписывает документ. Использование сигнатуры позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на проверку подлинности данных, а также снижает вероятность ошибок при определении авторства документа или приложения.

Сигнатуры могут применяться в различных сферах деятельности, таких как банковское дело, научные исследования, государственная деятельность, а также в различных отраслях промышленности. Использование сигнатур позволяет существенно снизить затраты на проверку подлинности документов и приложений, а также повысить эффективность работы.

Сохранение сигнатур в цифровом формате позволяет не только экономить время, но и уменьшать затраты на хранение бумажных документов. Кроме того, цифровая сигнатура является более надежным способом подписи по сравнению с ручной подписью, так как она является уникальной и не может быть подделана.

• В целом, использование сигнатур помогает:
• сократить затраты на проверку подлинности документов и приложений;
• уменьшить вероятность ошибок при определении авторства документов или приложений;
• экономить время и ресурсы при проверке подлинности документов или приложений;
• снизить затраты на хранение бумажных документов;
• повысить эффективность работы.

В целом, использование сигнатур является важным элементом в работе с документами и приложениями, который позволяет защитить их от подделок и повысить уровень безопасности. Эта технология является эффективным способом экономии времени и ресурсов, который может быть использован в самых различных сферах деятельности.

Простота и комфорт использования

Сигнатура — это набор символов, который используется для идентификации и проверки документа, файла или сообщения. Этот метод защиты данных не только обеспечивает безопасность, но и упрощает процесс работы по проверке подлинности документов.

Одним из главных преимуществ сигнатуры является простота и комфорт использования. Для проверки подлинности документа необходимо всего лишь сравнить сигнатуру с оригинальным значением. Нет необходимости в дополнительных инструментах или специальных знаниях.

Также удобной особенностью использования сигнатуры является возможность создания реестра проверенных документов. Это дает возможность быстро и удобно проводить проверку, минуя процесс поиска и проверки документа каждый раз заново.

• Простота использования
• Комфортный процесс проверки подлинности
• Создание реестра проверенных документов

Использование сигнатуры защищает от мошеннических действий, неправомерного изменения документов или несанкционированного доступа к информации. Это очень важно в мире, где цифровая безопасность становится все более актуальной темой каждый день.

Восстановление файлов по сигнатурам или “черновое” восстановление данных

Чтобы упростить понимание изложенной в этой статье информации, достаточно представить носитель (жесткий диск, флэшку или любой другой) как книгу с содержанием. То есть, на первых страницах этой книги есть оглавление, которое содержит в себе перечень всех разделов, подразделов и глав книги с указанием страниц, на которых они находятся. Идеология хранения цифровых данных точно такая же, только конкретная реализация зависит от файловой системы: NTFS, exFAT, HFS+, APFS и так далее. Содержание бумажной книги — аналог файловой системы цифрового носителя. Только в первом приближении, конечно. Если открыть любой исправный жесткий диск в проводнике Windows, мы увидим примерно такую картину:

Если развернуть любую из этих папок, то откроется ее содержимое:

Все, что мы видим в проводнике – имена файлов и папок, их размеры, дата создания и изменения, все эти сведения и хранятся в файловой системе, которую мы договорились называть “оглавлением”. Физически файловая система – это область диска, выделенная для хранения этих данных, которые ещё называют “метаданными”, то есть “данными о данных”. Когда мы удаляем файл или папку с жесткого диска, в файловой системе (оглавлении нашей книги) удаляется соответствующая запись (или просто помечается как удаленная), сами же данные при этом остаются на диске, но то место, которое они занимали теперь считается незанятым, а значит, когда мы будем записывать новые файлы, эта область диска может быть ими перезаписана. Именно поэтому после случайного удаления никогда не следует ничего записывать на диск или флэшку, ведь чем больше информации вы запишете на диск после случайного удаления файлов, тем больше вероятность, что старые данные будут перезаписаны новыми, и тогда восстанавливать уже будет нечего.

• случайное форматирование с последующей записью;
• физическое повреждение жесткого диска или флэшки, когда область диска с файловой системой не читается;
• воздействие вирусов, а как же без них!

Конечно, при восстановлении данных чаще всего стараются реанимировать файловую систему целиком, чтобы нужные файлы снова оказались разложены по тем же каталогам, где они лежали до сбоя. Но это не всегда возможно и тогда прибегают к “последнему шансу”: восстановлению данных по сигнатурам.

Что такое сигнатура файла?

Как известно, данные в файлах хранятся в цифровом виде. Для того, чтобы отличить один тип файла от другого и придумана сигнатура, то есть подпись (разумеется, тоже цифровая). Она размещена в начале файла и является идентификатором типа файлов. Это проще показать, чем рассказать. Рассмотрим сигнатуру файла на примере распространенного формата для хранения фотографий jpeg. Если открыть любой файл jpeg в шестнадцатеричном редакторе, то мы увидим одну и ту же последовательность символов в одном и том же месте:

Последовательность FF D8 FF в начале первого сектора каждого файла — это и есть сигнатура: идентификатор файла, который означает, что это — именно jpeg файл.

Сигнатуры есть не у всех типов файлов: если, например, открыть в шестнадцатеричном редакторе текстовый файл (с расширением txt), то мы обнаружим, что там нет никакой сигнатуры: с самого первого байта начинается текст:

• avi (Audio Video Interleave video format): 52 49 46
• mp3 (MPEG-1 Layer 3 file): FF FB, FF F3, FF F2
• tiff (Tagged Image File Format): 49 49 2A 00

Как восстанавливают файлы по сигнатурам

Рассмотрим алгоритм восстановления данных с флэшки на примере все того же формата jpeg — он наиболее удобен для понимания. Для примера смоделируем ситуацию случайного форматирования флэшки. Для начала я заполнил все сектора нашей подопытной флэшки нулями, чтобы гарантировать, что на ней не останется никаких данных от предыдущих файловых систем. Я сделал это “для чистоты эксперимента”, в реальной жизни все несколько сложнее, но об этом позже. Теперь все сектора флэшки содержат только нули, то есть на ней нет совсем никакой информации, включая файловую систему и даже таблица разделов отсутствует. Такая флэшка, если вставить ее в USB разъем компьютера, то операционная система предложит ее отформатировать:

А если открыть ее в оснастке “Управление дисками”, то мы увидим, что на ней нет файловой системы:

Компьютер воспринимает ее файловую систему как RAW, то есть “сырые данные”, а проще говоря, — их отсутствие в нашем случае. Теперь отформатируем флэшку в файловую систему NTFS и запишем на нее файлы jpeg:

Я создал на флэше одну папку с именем “Осень 2020” и записал в нее 129 файлов jpeg в среднем качестве: каждый файл занимает приблизительно 4-5 Мб дискового пространства. Если теперь еще раз отформатировать эту флэшку, то она будет отображаться в проводнике как пустой диск:

Мы смоделировали ситуацию случайного форматирования флэшки. Займемся восстановлением данных с нее. Вообще-то алгоритм восстановления данных по сигнатурам – самый простой из существующих, и он реализован в очень многих программах автоматического восстановления данных, в том числе бесплатных, однако, профессиональные лаборатории восстановления данных, конечно используют соответствующее их статусу оборудование и программное обеспечение. Мы воспользуемся программно-аппаратным комплексом PC3000 UDMA. Разумеется, функция поиска файлов по сигнатурам входит в его арсенал.

После создания задачи восстановления данных в комплексе PC-3000 мы увидим такую картину:

Во время последнего форматирования была создана новая файловая система NTFS, которая содержит служебные файлы, созданные ей самой. Эти файлы не отображаются в проводнике Windows, но они показаны в программе восстановления данных. Однако данных предыдущей файловой системы, конечно не видно. Проведем сканирование нашей флэшки поиском по сигнатурам:

Как видите, найдены все файлы, которые были на флэшке до форматирования: 129 файлов с расширением jpeg. Как программа находит файлы по сигнатурам? Она просто сканирует всю флэшку, начиная с нулевого сектора и ищет в начале каждого сектора соответствующую шестнадцатеричную последовательность. В нашем случае – это сигнатура jpeg файла FF D8 FF . Найдя такую последовательность в начале сектора алгоритм считает, что все, что следует дальше – это jpeg файл. Но нужно еще определить, где он заканчивается. В случае jpeg это не трудно – все jpeg файлы всегда заканчиваются последовательностью FF D9 , в чем легко убедиться, если открыть такой файл в шестнадцатеричном виде и посмотреть на два его последних байта:

Такую последовательность программа считает окончанием текущего файла. Осталось только сохранить в памяти смещение, по которому находится начало файла и его размер и можно двигаться дальше в поисках следующего. Итак, все файлы найдены и теперь их можно сохранить на диск (разумеется не на тот же, с которого мы восстанавливаем данные). После сохранения, зайдя в папку с восстановленными файлами, мы видим, что восстановление прошло корректно:

Но здесь мы обнаружим одну особенность: файлы имеют другие названия, а главное они все сложены в одну папку. Почему? Потому, что информация об именах файлов, каталогах в которых они хранились (и множество других атрибутов файлов), хранится только в файловой системе. А при поиске по сигнатурам эту информацию просто негде взять. Это один из существенных минусов способа чернового восстановления данных, но не единственный. Об остальных позже.

Стоит отметить, что jpeg – это, пожалуй, один из самых простых форматов для восстановления по сигнатурам, именно поэтому я взял его в качестве примера. Алгоритм восстановления файлов других форматов сложнее и имеет в каждом случае свои особенности: например, многие форматы файлов не имеют признака окончания файла. Тогда для определения последнего сектора файла используется либо начало следующего файла, либо размер определяется по метаданным, которые содержатся в самом файле. Более сложные алгоритмы восстановления данных учитывают все эти нюансы, которые у каждого типа файлов свои, их описание выходит за рамки этой статьи.

Итак, восстановить данные по сигнатурам несложно, это умеют делать многие программы автоматического восстановления, но в некоторых случаях не помогает даже такой метод, а в некоторых случаях такой метод хоть и восстанавливает данные, но без информации об их размещении он не имеет смысла. Рассмотрим эти случаи.

Когда восстановление по сигнатурам не поможет?

• удаленные файлы были перезаписаны новыми данными;
• файлы были фрагментированы на диске;
• данные на диске были зашифрованы;
• файлы восстановлены корректно, но без информации о структуре папок и именах файлов, эти данные бессмысленны;

Удаленные файлы были перезаписаны новыми данными

Тут все просто. И проблема, конечно, не в алгоритме восстановления файлов, а в том, что нужных данных уже просто нет на диске – они перезаписаны новой информацией. В этом случае не поможет уже никто, что бы там не утверждали конспирологи и параноики. Впрочем, на эту тему мы еще напишем статью. Когда она будет готова, здесь появится ссылка.

Файлы были фрагментированы на диске

Что значит “фрагментированы”? Такая ситуация возникает, когда диском или флэшкой активно пользуются (то есть почти всегда): записывают какие-то данные, потом удаляют ненужную или устаревшую информацию, затем снова записывают новые данные и так далее. В этом случае дисковое пространство становиться похоже на лоскутное одеяло: сначала идет часть с данными, потом пробелы, потом снова данные, снова пробелы из свободного пространства и так далее до конца диска. И если на диск нужно записать новый файл достаточно большого объема, то файловая система ищет на диске большую свободную область, и если весь файл туда не помещается, то записывает туда начало файла, затем дописывает оставшуюся часть (или части) в другую область диска. В этом случае один файл может быть разбит на несколько разных фрагментов, а информация о том, где какой фрагмент находится, хранится опять же в файловой системе (помните про оглавление книги), только теперь уже одному файлу соответствует не одна строчка в нашем оглавлении, а несколько, в зависимости от количества фрагментов, на которые он был разбит. И если этих записей больше нет в файловой системе, то никакой поиск не поможет восстановить файл целиком: ведь по сигнатуре мы можем определить только начало файла, а вот где находится его продолжение алгоритм уже не сумеет определить: эта информация хранится только в самой файловой системе и нигде больше ее нет. Поэтому восстановление файлов по сигнатурам не сработает в случае с фрагментированными файлами. Такие фалы либо вообще не будут открываться, либо будут “битыми” (поврежденными). Вот как выглядит такой “битый”, частично восстановленный файл, на примере все того-же jpeg:

Найдено только начало изображения, где находится его вторая половина — неизвестно.

Данные на диске были зашифрованы

Здесь тоже все понятно: зашифрованные файлы с точки зрения любой внешней программы восстановления выглядят как бессмысленная “каша”, найти в ней какие-то разумные последовательности, в том числе сигнатуры файлов попросту невозможно. Вообще-то именно в этом и состоит смысл шифрования, — было бы странно если бы было иначе. А это значит, что восстановить зашифрованные данные можно только имея ключ, которым они были зашифрованы. Впрочем, тема шифрования, как и тема восстановления зашифрованных данных слишком обширна и не так однозначна, как может показаться на первый взгляд. Мы обязательно поднимем ее позже. Следите за новостями.

Требуется полноценное восстановление файловой системы

Часто бывает, что для получения доступа к данным недостаточно извлечь сами файлы, требуется еще и восстановление имен файлов и папок, в которых они были разложены. Например, это необходимо, если сами файлы были частью какого-то структурированного набора данных: базы 1С, коллекцией музыкальных сэмплов, и т.п. В этом случае требуется полноценное восстановление файловой системы со всей структурой папок, иначе программа не заработает, а сами данные будут бессмысленны для пользователя.

Резюмируя, можно сказать, что рассмотренный в этой статье метод восстановления данных по сигнатурам хорошо подходит для восстановления фотографий, а также небольших по объему медиа файлов или документов Office, но только тогда, когда они не фрагментированы и информация об их размещении не важна. Во всех остальных случаях метод чернового восстановления не дает качественного результата.

Ну а у меня на сегодня все. Берегите себя и свои данные! Автор: Вадим Шестернин aka WAIK. Лаборатория восстановления данных Advanced Group, Санкт-Петербург 11.09.2020.

Алгоритм восстановления данных по файловым «сигнатурам»

Читайте, как работает поиск по сигнатурам в современных программах для восстановления данных. Он позволяет вытащить файлы с отформатированных, поврежденных и недоступных дисков. Поиск по сигнатурам – один из важнейших алгоритмов, делающих современные программы восстановления информации тем, чем они являются: универсальными инструментами, способными вытащить файлы с отформатированных, поврежденных и недоступных дисков.

Прочитавшие ранее опубликованную статью «Как Windows удаляет файлы и почему их можно восстановить» справедливо зададутся вопросом, как именно функционируют данные программы при повреждении или отсутствии файловой системы. В самом деле, классические инструменты по восстановлению данных работают с информацией о файлах, полученной из файловой системы. Соответственно, если записи о файле в файловой системе не обнаружено, классические инструменты (такие, как команда «undelete» из ранних версий операционных систем) не смогут даже обнаружить удалённую информацию.

Сигнатурный поиск

Поиск по сигнатурам позволяет восстановить файлы после форматирования диска или удаления логических разделов. Для технологии существует множество коммерческих названий. «Power Search», «Content-Aware Analysis», «Smart Scan» – все эти технологии от разных производителей работают по одному и тому же принципу.

Как работает поиск по сигнатурам

Определение файлов

Основной принцип работы алгоритмов сигнатурного поиска такой же, как у самых первых антивирусов. Как антивирус сканирует файл в поисках участков данных, совпадающих с известными фрагментами кода вирусов, так и алгоритмы сигнатурного поиска, использующиеся в программах для восстановления данных, считывают информацию с поверхности диска в надежде встретить знакомые участки данных. Заголовки многих типов файлов содержат характерные последовательности символов. К примеру, файлы в формате *.jpeg содержат последовательность символов «JFIF», *.bmp изображения начинаются с «BM», архивы *.zip начинаются с символов «PK», *.dbf базы данных содержат сигнатуру «OPLDatab», а документы PDF начинаются с символов «%PDF-».

Некоторые файлы (к примеру, текстовые и HTML файлы) не обладают характерными сигнатурами, но могут быть определены по косвенным признакам, т.к. содержат только символы из таблицы ASCII.

Определение размера файла

Для восстановления файла мало найти его начало, нужно также определить его конец. Конец файла можно найти, зная размер и адрес начала файла. Размер файла определяется либо анализом заголовка (*.zip, *.jpeg, *.avi, *.psd, *.pst, *.rar, *.tiff и т.п.), либо считыванием и анализом секторов диска, идущих сразу за заголовком. К примеру, концом текстового или HTML файла алгоритм будет считать первый же сектор, который будет содержать символы, не входящие в таблицу ASCII.

Ограничения

Сигнатурный поиск – не панацея. Перезапись содержимого файла и фрагментирование дисков (особенно – файлов большого размера) оказывают негативное влияние на возможность восстановления информации.

Гибридные алгоритмы

Современные программы для восстановления данных используют гибридный подход к анализу диска, стараясь по возможности считать максимум информации из файловой системы и прибегая к сигнатурному анализу содержимого диска только в случаях крайней необходимости – при повреждении или отсутствии файловой системы, а также для поиска файлов, удалённых длительное время назад.

Автор: Michael Miroshnichenko, Технический писатель

Мирошниченко Михаил – одни из ведущих программистов в Hetman Software. Опираясь на пятнадцатилетний опыт разработки программного обеспечения он делится своими знаниями с читателями нашего блога. По мимо программирования Михаил является экспертом в области восстановления данных, файловых систем, устройств хранения данных, RAID массивов. Подробнее

Список сигнатур файлов

Это список сигнатур файлов, данных, используемых для идентификации или проверки содержимого файла. Эти сигнатуры также известны как магические числа.

Многие форматы файлов не предназначены для чтения как текст. Однако, сигнатура файла может быть интерпретирована и показана как текст. В столбце ISO 8859-1 указано, как расшифровывается сигнатура файла стандартной для UNIX-подобных операционных систем утилитой file при языковой кодировке ISO 8859-1.

IBM Storyboard bitmap file

Windows Program Information File
Mac Stuffit Self-Extracting Archive
IRIS OCR data file

compressed file (often tar zip)

Compressed file (often tar zip)

It typically is paired with an index file (idx) with the table of contents.