Відновлення зашифрованих і стиснених даних

Стиснення даних і шифрування — це як мода: одного дня вони стають популярними, а іншого — втрачають свою уявну важливість. Цикл регулярно повторюється. Сьогодні шифрування даних у тренді, тоді як стиснення в реальному часі знову вийшло з моди. Давайте подивимося, які типи шифрування (і стиснення) доступні користувачеві Windows, і що можна зробити, якщо ви втратили дані, які були стиснені або зашифровані.

Зміст

Почнемо зі стиснення.

Стиснення NTFS у реальному часі

Windows 7, 8, 8.1, а також деякі застарілі версії Windows використовують високотехнологічну файлову систему NTFS. Однією з її можливостей є стиснення файлів у реальному часі за допомогою швидкого алгоритму стиснення, що підтримує потокову обробку. Алгоритми стиснення в NTFS розроблено так, щоб вони працювали прозоро для кінцевого користувача (ані ви, ані будь-яка програма не зможете визначити, що певний файл або папка стиснуті, якщо спеціально не перевіряти атрибут «compressed»).

Стиснення NTFS швидке, прозоре та зручне. Ви можете стискати окремі файли, змінюючи їхні розширені атрибути; також можна стискати папки або весь диск, змінюючи їхні розширені атрибути (у такому разі атрибут стиснення стане типовим для файлів усередині).

Якщо ви хочете використовувати стиснення, майте на увазі, що воно найкраще підходить для невеликих і середніх файлів, які добре стискаються (наприклад, для набору електронних листів, журналів, тексту або HTML), рідко записуються, зазвичай читаються послідовно та самі не є стиснутими.

Останній пункт є важливим, оскільки фактично виключає все, що займає найбільше місця на вашому жорсткому диску, зокрема зображення, музику та відео. Справді, усі відео вже стиснені до максимально можливого ступеня. Те саме можна сказати і про зображення в усіх поширених форматах (включно зі стисненням із втратами та без втрат). Музика також стискається за допомогою алгоритмів із втратами (MP3, OGG, AC3) або без втрат (FLAC, ALAC). Як бачите, стискати папки, що містять такі файли, немає жодного сенсу.

Ба більше, стискання папки «Documents» також не є вдалою ідеєю. Нові формати Microsoft Office (.docx, .xlsx тощо) насправді є XML-файлами, стиснутими в ZIP-контейнери. Увімкнення стиснення NTFS для цих файлів (або для всієї папки Documents) не дасть жодної користі.

Стискання виконуваних файлів може зекономити кілька мегабайтів — але ціною збільшення часу завантаження. Нарешті, стискання системних файлів може зробити всю ОС незавантажуваною (хоча Windows достатньо «розумна», щоб захищати такі файли від стиснення).

Обмеження відновлення стиснених файлів

Досить теорії. Якщо ви читаєте це, можливо, у вас був стиснений файл, папка або навіть цілий розділ, і ви шукаєте інструмент для відновлення цих даних. У нас є і хороші, і погані новини.

Хороша новина полягає в тому, що стиснені файли NTFS можна відновити. Погана новина — їх не завжди можна відновити з тією ж повнотою, що й нестиснені файли.

Хоча багато інструментів для відновлення даних заявляють про підтримку відновлення стиснених файлів, на практиці така можливість може бути досить обмеженою. Наприклад, деякі інструменти для відновлення даних можуть не вміти використовувати метод карвінгу даних (різновид техніки пошуку за сигнатурами) для стиснених файлів NTFS. Більш досконалі інструменти, звісно, можуть визначати, що певний кластер диска було стиснено, і розпаковувати його на льоту, щоб застосувати відновлення за сигнатурами.

Ще одна проблема зі стисненими файлами NTFS — це вища, ніж зазвичай, фрагментація. Реалізація стиснення файлів у Windows забезпечує швидкий випадковий доступ. Однак через певні особливості цих алгоритмів великі файли, що добре стискаються, можуть сильно фрагментуватися, що ускладнює відновлення стиснених файлів розміром понад 64 КБ порівняно з відновленням нестиснених файлів. Це не стосується менших файлів, наприклад електронних листів.

Шукаєте інструмент для відновлення стиснених файлів NTFS? Спробуйте програмне забезпечення RS Partition Recovery — інструмент для відновлення даних, який підтримує відновлення стиснених файлів.

Самостискальні пристрої зберігання даних

Існує помітний виняток із правил, згаданих вище. Деякі пристрої зберігання даних, такі як SSD-накопичувачі з контролерами Sandforce, уже стискають дані у фоновому режимі. Ідея цього механізму полягає в зменшенні зношування накопичувача (запису меншого обсягу інформації до комірок NAND-пам’яті) одночасно з підвищенням продуктивності. У реальному житті ця ідея спрацювала не так добре, як планувалося, і ніхто з інших виробників (за одним-двома винятками) не підхопив цю тенденцію.

Щодо відновлення даних, самостискальні пристрої зберігання даних є повністю прозорими для застосунків, операційної системи і, що найважливіше, для інструментів відновлення даних. Якщо говорити про контролери Sandforce, то в них раніше була помилка в реалізації TRIM і збирання сміття (garbage collection), через яку видалені дані просто залишалися на місці замість того, щоб бути стерті. Усе це робило SSD-накопичувачі на базі Sandforce особливо придатними для відновлення даних (і не надто чудовими для інших завдань, наприклад для повсякденного використання дисків).

Відновлення зашифрованих даних

Шифрування — це дуже загальне поняття. Зашифровані дані можуть варіюватися від документів Word, захищених паролем, до цілих дискових томів, заблокованих шифруванням. У цій статті ми не зможемо охопити все, що пов’язано зі шифруванням (для цього знадобилася б книга, і не найтонша).

Натомість ми поговоримо про два принципово різні типи шифрування, доступні користувачам Windows «з коробки». Це шифрування NTFS на рівні файлів і BitLocker на рівні тому.

Відновлення зашифрованих файлів NTFS

NTFS — чудова файлова система з багатьма функціями та розширеннями. Одним із таких розширень є Encrypting File System (EFS), частина специфікації NTFS, яка забезпечує надійне й прозоре шифрування файлів і папок на томі NTFS. Важливо, що EFS шифрує дані лише на рівні окремих файлів, тобто вільний простір не є окремою ціллю для шифрування. Однак будь-які зашифровані файли, які було втрачено або видалено, залишаться на диску у зашифрованому вигляді, навіть якщо тепер вони розташовані в тому, що виглядає як вільний дисковий простір. Важливо також, що в NTFS не можна одночасно шифрувати І стискати файли, оскільки ці дві опції взаємовиключні.

Шифрування NTFS працює шляхом шифрування файлів за допомогою симетричного ключа для масового шифрування. Це шифрування є повністю прозорим для користувача та програм, які запитують доступ до зашифрованих файлів через системні API. Однак під час доступу до зашифрованих файлів шляхом прямого читання диска (у обхід системних API) ви бачитимете лише зашифровані дані, які дуже важко розшифрувати без знання ключа шифрування та застосування правильного алгоритму розшифрування. У результаті багато інструментів відновлення даних або не зможуть відновити зашифровані файли, або застосують лише поверховий підхід (наприклад, використають лише відновлення на рівні файлової системи, але проігнорують низькорівневе сканування та пошук даних за сигнатурами).

Втім, у світі NTFS зашифровані файли — це просто… файли. Якщо з ними щось трапиться, і в файловій системі все ще залишиться інформація про їхнє попереднє розташування, ви можете застосувати ті самі прийоми для аналізу записів файлової системи та відновити зашифрований файл у його первісному вигляді повністю. Інструменти відновлення даних, які враховують шифрування, тоді встановлять для файлу атрибут «зашифрований», щоб Windows могла розпізнати файл як зашифрований і розшифрувати його вміст після того, як користувач відкриє файл.

Зверніть увагу, що зашифровані файли NTFS можна успішно розшифрувати лише після входу відповідного власника до свого облікового запису. Якщо ви не знаєте пароль до облікового запису користувача, скидання пароля фактично зробить зашифровані файли недоступними. Також слід зазначити, що для розшифрування зашифрованих файлів NTFS можна використовувати поточний пароль або попередні паролі цього облікового запису, які застосовувалися в минулому.

Шукаєте інструмент для відновлення зашифрованих файлів NTFS? Спробуйте програмне забезпечення RS Partition Recovery — інструмент для відновлення даних, який підтримує відновлення зашифрованих файлів і папок.

Відновлення даних із томів BitLocker

BitLocker — це вбудована у Windows система повнодискового шифрування. BitLocker не працює з окремими файлами та папками. Натомість він шифрує весь дисковий том, включно з вільним місцем на диску (чи шифрується все вільне місце тому, можна налаштувати під час увімкнення BitLocker).

Томи BitLocker можуть бути прочитані всіма редакціями Windows (Windows 7, 8, 8.1 і новішими). Однак створювати нові томи можна лише у Windows 7 Ultimate та в більшості систем Windows 8.x.

Починаючи з Windows 8, основний розділ (диск C:) автоматично шифрується за допомогою BitLocker після того, як користувач входить до свого облікового запису Microsoft (за умови, що цей обліковий запис Microsoft має права адміністратора). Якщо адміністратор використовує локальний обліковий запис Windows, диск C: за замовчуванням не шифрується.

Що це означає для відновлення даних? Це означає, що ймовірність натрапити на том BitLocker приблизно така сама, як і ймовірність зустріти систему Windows 8 або 8.1, у якій основний користувач увійшов за допомогою свого облікового запису Microsoft.

Шифрування BitLocker є повністю прозорим. До томів BitLocker можна звертатися на низькому рівні через системні API, які повертатимуть незашифровані дані. У результаті ви можете успішно відновлювати інформацію з підключених томів BitLocker, використовуючи ті самі інструменти відновлення даних, що й для звичайного незашифрованого розділу.

Складнощі починаються тоді, коли система не завантажується, а ви намагаєтеся відновити том BitLocker, який не було підключено. Якщо ви під’єднали диск до системи Windows, ви можете змонтувати том BitLocker, увівши ключ відновлення (не знаєте, куди його вводити? Не хвилюйтеся, Windows запропонує ввести його в момент, коли ви спробуєте отримати доступ до тому BitLocker). Отримати ключ відновлення можна, увійшовши до свого облікового запису Microsoft і скориставшись таким посиланням: https://onedrive.live.com/recoverykey

Після цього знайдіть потрібний ключ відновлення, зіставивши назву в запиті зі списком доступних ключів. Розділ BitLocker буде змонтовано.

А що, якщо у вас немає доступу до ключа відновлення? У такому разі ви фактично нічого не зможете зробити. Зрештою, BitLocker було створено саме для захисту від несанкціонованого доступу.

Шукаєте інструмент для відновлення захищених розділів BitLocker? Спробуйте програму RS Partition Recovery — інструмент для відновлення даних, що підтримує відновлення дисків і томів, зашифрованих за допомогою BitLocker.

Поширені запитання

Як я можу відновити зашифровані дані, якщо забув(ла) пароль шифрування? Щоб отримати точнішу допомогу, вкажіть, будь ласка: - який саме тип шифрування або програма/сервіс використовується (наприклад, BitLocker, VeraCrypt, LUKS, PGP, зашифрований архів тощо); - чи йдеться про диск, файл, архів чи обліковий запис; - чи є у вас резервні копії, ключі відновлення, апаратні токени або фраза відновлення; - яка операційна система або середовище (Windows, Linux, macOS, Android, iOS); - чи відомі якісь додаткові деталі (наприклад, використання апаратного модуля безпеки, інтеграція з Active Directory тощо).

Якщо ви забули пароль шифрування, відновити зашифровані дані може виявитися вкрай складно. Шифрування створене для того, щоб захищати дані, і без правильного пароля розшифрування фактично неможливе. Найкращі кроки, які можна зробити: - Спробуйте всі можливі паролі й варіанти (включно з відомими вам варіаціями, додатковими символами, різними регістрами). - Перевірте наявність налаштованих механізмів відновлення: резервних ключів (recovery keys), ключевого ескроу, експортованих ключів, налаштувань синхронізації з хмарою або інших пристроїв, де ключ може зберігатися. - Перегляньте менеджери паролів, фізичні сейфи, нотатки й електронні листи — іноді ключові дані зберігаються неочікувано. - Якщо нічого не допомогло, треба розглядати дані як безповоротно втрачені. Щоб уникнути подібних ситуацій у майбутньому: регулярно робіть зашифровані резервні копії, використовуйте менеджери паролів або інші безпечні сховища для зберігання ключів/паролів, налаштуйте механізми відновлення (recovery key або ескроу) і документуйте процедури доступу та відновлення.

Вкрай малоймовірно відновити стиснені дані, якщо невідомо, який алгоритм стиснення було застосовано. Алгоритми стиснення призначені для зменшення обсягу даних шляхом усунення надлишкової інформації, і без знання конкретного алгоритму процес відновлення ускладнений або неможливий. Без такої інформації реконструювати початкові дані зі стисненої версії надзвичайно важко, а часто й неможливо.

Так — існують спеціальні інструменти та програми для відновлення зашифрованих і стиснених даних. Серед популярних рішень — EaseUS Data Recovery Wizard, Recuva та Stellar Data Recovery. Ці утиліти можуть допомогти відновити зашифровані й стиснені файли з різних носіїв, наприклад жорстких дисків, USB-накопичувачів і карт пам’яті. Водночас успішність відновлення залежить від низки факторів: використовуваного алгоритму шифрування, наявності ключа чи пароля для дешифрування, ступеня стиснення, стану файлової системи та того, чи були дані перезаписані.

Деякі найкращі практики для запобігання втраті даних при роботі із зашифрованими та стиснутими файлами: - Регулярно створюйте резервні копії файлів у безпечному місці (за можливості — кілька незалежних локацій) і періодично перевіряйте можливість їх відновлення. - Використовуйте сильні та унікальні ключі або паролі; зберігайте їх у надійному менеджері паролів і організуйте процедури відновлення ключів. - Перевіряйте цілісність файлів до та після стиснення/шифрування (наприклад, за допомогою контрольних сум або підписів). - Використовуйте надійне й авторитетне програмне забезпечення для стиснення та шифрування; обирайте алгоритми й параметри з огляду на сучасні рекомендації з безпеки. - Тримайте програмне забезпечення та операційну систему в актуальному стані, встановлюючи останні патчі безпеки. - Навчіть користувачів правилам безпечного поводження з файлами (наприклад, уникати пересилання незашифрованих копій, перевіряти джерела). - Впровадьте контроль доступу та політики прав доступу, щоб обмежити несанкціонований доступ до файлів і ключів шифрування.