Programowe i sprzętowe zerowanie dysku

Zerowanie dysku twardego ma na celu usunięcie wszystkich znajdujących się na nim danych. Generalnie chodzi o zapisanie całej powierzchni danego nośnika samymi zerami. Ten proces różni się znacząco of formatowania dysku, czyli utworzenia nowego systemu plików, gdzie praktycznie wszystkie dane można bez większego problemu odzyskać. Zerowanie dysku (czy też pendrive) może w pewnych przypadkach naprawić logiczne błędy sektorów na dysku. Niemniej jednak, nie usuniemy za jego pomocą fizycznych bad'ów. Generalnie rzecz biorąc, mamy do wyboru dwie techniki zerowania. Jedna jest dokonywana na poziomie programowym, np. przy pomocy dd , druga zaś na poziomie sprzętowym, np. w hdparm . W tym wpisie postaramy się wyzerować przykładowy dysk.

Programowe zerowanie

W przypadku gdy naszemu dyskowi nic nie dolega lub problem dotyczy jedynie sfery logicznej, to prawdopodobnie wszelkie zaistniałem błędy będziemy w stanie poprawić przez wyzerowanie takiego nośnika przy pomocy narzędzia dd . Trzeba być bardzo ostrożnym podczas tego procesu, bo wszelkie dane zostaną utracone i jeśli wskażemy nie ten dysk lub partycję co potrzeba, to dopiero będziemy mieć problem. Tak czy inaczej, podpinamy to problematyczne urządzenie do komputera i patrzymy w lsblk jaki numerek został mu przypisany. W tym przypadku jest to sdc . Zatem plik urządzenia znajduje się w /dev/sdc . Odpalamy teraz terminal, logujemy się jako root i wpisujemy to poniższe polecenie:

# dd if=/dev/zero of=/dev/sdc bs=16M

Teraz tylko trzeba poczekać aż system skończy zerować dysk. W przypadku gdy zerowanie miałoby dotyczyć jedynie pojedynczej partycji, to zamiast sdc powinniśmy użyć sdc1 , itd.

Sprzętowe zerowanie

Zerowanie na poziomie sprzętowym różni się nieco od zerowania programowego. Zwykle w tym procesie są wykorzystywane mechanizmy oferowane przez firmware konkretnego nośnika, tj. Secure Erase oraz Enhanced Secure Erase. Różnica między nimi polega na tym, że ta druga metoda nadpisuje dane kilkoma różnymi wzorcami bitów, by mieć pewność, że wszelkie informacje na nośniku zostały kompletnie zniszczone. Dodatkowo, Enhanced Secure Erase jest w stanie także przepisać sektory, które nie są już używane ze względu na błędy zapisu/odczytu, czyli przemapowane błędne sektory. Ta technika jest także w stanie wyzerować również takie obszary dysku jak HPA (Host Protected Area), DCO (Device Configuration Overlay) czy nawet ustawienia samego firmware. Zerowanie sprzętowe jest też szybsze niż to programowe.

Czy mój dysk wspiera sprzętowe zerowanie

Nie wszystkie dyski wspierają zerowanie na poziomie sprzętowym, a specyfikacja tych, które to robią, nie jest nigdzie określona i trzeba zwykle ustalać pewne informacje dla każdego nośnika z osobna. Zacznijmy zatem od hdparm , który może nam nieco pomóc w określeniu czy nasz dysk obsługuje jakąś metodę sprzętowego zerowania. Robimy to przez wydanie w terminalu jako root tego poniższego polecenia:

# hdparm -I /dev/sda
...
        device size with M = 1000*1000:      250059 MBytes (250 GB)
...
Security:
...
                supported: enhanced erase
        52min for SECURITY ERASE UNIT. 52min for ENHANCED SECURITY ERASE UNIT.
...

Jak widzimy w powyższym logu, ten dysk ma 250GB. Mamy tam także linijkę zawierająca 52min dla obu typów zerowania sprzętowego. Mamy zatem spore prawdopodobieństwo, że ten dysk wspiera zerowanie na poziomie sprzętowym. Czas 52min na wyczyszczenie całej przestrzeni 250GB wydaje się być w miarę sensowy (około 100MB/s zapisu). Jako, że czasy w przypadku SECURITY ERASE jak i ENHANCED SECURITY ERASE są takie same, możemy założyć, że te dwie metody się niczym nie różnią, co w praktyce oznacza, że jest zaimplementowana tylko jedna z nich.

Zerowanie przy pomocy hdparm

Nigdy nie przeprowadzałem zerowania sprzętowego, bo na dobrą sprawę żaden mój dysk, za wyjątkiem głównego, nie obsługuje tej opcji. Tak czy inaczej pod tym linkiem jest dość przyzwoity opis przeprowadzonych operacji, który postaram się tutaj przepisać, tak by nigdzie się nie zawieruszył. To tak na wszelki wypadek, gdybym kiedyś w przyszłości posiadał więcej dysków i chciał przeprowadzić sprzętowe zerowanie dysku.

Przede wszystkim, musimy się upewnić, że mechanizm bezpieczeństwa dysku nie jest zamrożony. Możemy to odczytać z wyjścia hdparm :

# hdparm -I /dev/sda
...
Security:
...
        not     frozen
...

W przypadku gdyby w powyższym logu nie było słówka not , oznaczałoby to, że musimy przepuścić ten dysk przez cykl zasilania, tj. wyłączyć i włączyć ponownie. Jeśli to nie pomoże, to prawdopodobnie BIOS coś z tym dyskiem robi i w takim przypadku trzeba go odłączyć na czas pierwszej fazy startu maszyny. Zawsze można także uśpić system, a następnie go wybudzić bez odłączania czegokolwiek. Możemy także skorzystać z opcji hotplug oferowanej przez urządzenia SATA, gdzie cykl odłączenia urządzenia można przeprowadzić przez wydanie tych poniższych poleceń:

# ls -ld /sys/block/sda
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2015-11-24 15:18:26 /sys/block/sda -> ../devices/pci0000:00/0000:00:1f.2/ata1/host0/target0:0:0/0:0:0:0/block/sda/

echo 1 > /sys/block/sda/device/delete

echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan

Po tym jak mechanizm bezpieczeństwa zostanie odmrożony, ustawiamy hasło:

# hdparm --user-master u --security-set-pass p /dev/sda
security_password="p"

Po wydaniu tego powyższego polecenia, mechanizm bezpieczeństwa dysku powinien zostać aktywowany:

# hdparm -I /dev/sdx
...
Security:
...
            enabled
...

Teraz możemy przeprowadzić zerowanie dysku przy pomocy poniższego polecenia:

# hdparm --user-master u --security-erase p /dev/sdx

W przypadku gdy urządzenie wspiera Enhanced Secure Erase, zamiast --security-erase można skorzystać z --security-erase-enhanced .

Po zakończeniu procesu zerowania, mechanizm bezpieczeństwa dysku powinien zostać automatycznie wyłączony. Jeśli się tak nie stało, to możemy go wyłączyć ręcznie. Trzeba jednak mieć na względzie, że skoro mechanizm bezpieczeństwa jest w dalszym ciągu włączony, to prawdopodobnie zerowanie nie zostało ukończone z powodzeniem. W każdym razie, to czy mechanizm został zdjęty można odczytać w hdparm :

# hdparm -I /dev/sda
...
Security:
...
            enabled
            locked
...

By wyłączyć ten mechanizm ręcznie, wpisujemy w terminal te dwa poniższe polecenia:

# hdparm --user-master u --security-unlock p /dev/sda

# hdparm --user-master u --security-disable p /dev/sda