硬盘数据恢复环境故障情况：
某单位的重要数据在运行WINDOWS操作系统的PC上通过网络与公司员工共享。该PC还连接有打印机以提供打印服务。许多员工直接将文件复制到这台电脑上进行打印。这台电脑上只有一个500G的磁盘。
电脑F盘分区所有类型的文件突然打不开。
故障表现：
1、文件名、时间、路径完全正确，占用磁盘空间正确。
2.打开jpg文件时提示：“Windows照片查看器无法打开此图像，因为照片查看器不支持此文件格式，或者您没有安装最新的照片查看器更新。”
3、打开doc文件时提示：“请选择使文档可读的编码”。如果选择任何编码，文件都会错误。
4、打开docx文件时提示：“该文件无法打开，因为内容有错误”。
5、打开xls文件时提示：“您尝试打开的文件格式与文件扩展名指定的格式不一致，请在打开之前验证文件未损坏且来源可信”文件。”
6、打开xlsx文件时提示：“您无法打开该文件，因为文件格式或文件扩展名无效。”请确保文件未损坏并且文件扩展名与文件格式匹配。”
7、打开PDF文件时提示：“打开文档时出错，文档已损坏且无法修复”。
8、其他类型的文件无法正常打开。
故障检测结果分析：
1、硬盘没有物理故障。除F盘外，其他分区数据均正常。
2. 未启用加密。
3. 不使用第三方软件进行分区大小调整和合并。
4.无操作系统问题或计算机病毒入侵。
5、无其他异常操作。
将硬盘连接到安全的运行环境后（不加载盘符，不自动写入数据，保证完全只读），发现文件系统底层正常，但出现错误在数据区。以PDF文件为例，在工具中打开如下图：
普通PDF文件的二进制结构必须以0x46445025（即ASCII“%PDF”）开头，但该文件的开头以0x71736712开头。比较两者，这显然是异或转换。经计算，两者的差（异或）为0x37。此PDF 文件的末尾也发现了篡改。
因此，在工具中选择文件的所有内容，并将所选块与0x37进行字节异或（xor）：
保存后打开，文件正常。接下来我们分析了其他文件，发现篡改算法是将所有文件异或到某个值，但这个值是不确定的。根据字节概率计算应该有256种可能性。再加上文件数量多、种类多，显然人工修正的工作量过大。钱北亚的数据恢复工程师分析了其异或加数的生成规则。流程如下：
1、推断是否与路径有关：打开同一路径下的不同文件，分析被篡改的异或加数。如果发现它们不同，则将其排除。
2、推断是否与文件名有关：查找所有文件，按名称排序，找到文件名相同但大小不同的文件，打开并分析被篡改的异或加数。如果发现它们不同，则将其排除。
3、推断是否与类型有关：找到几个相同类型的不同文件，分析被篡改的异或加数，如果发现不同，则排除。
4、推断是否与存储的物理位置有关：根据工具中不同文件的起始位置来分析被篡改的异或加数。没有发现相关性，因此被排除。
5、推断是否与文件头有关：查找具有相同头的文件（同一文件有不同更新，头相同），分析后排除。
6. 不太可能推断尾部相关是可能的。如果后续分析仍无法得到形态，则需要再次返回本项进行验证。
7、推断是否与文件创建时间有关：找到两个创建时间相同、访问时间相同、最后访问时间相同的文件，进行分析，发现不相关，排除。
8、推断是否与尺寸有关：经过简单验证，没有给出反例来推翻它，但需要充分证明与尺寸有关。同时，为了得到算法，需要足够的样本。
对于与尺寸相关的验证：
通过命令打印所有文件的大小：
查找./|xargs ls -ld 2/dev/null|awk '{printf($5'\t\t'$9'\n');}' ./list.txt
使用Excel 打开此列表文件。
由于篡改导致的异或加数只有一个字节。如果和大小有关的话，最有可能对应的是文件大小值的mod 256，所以在excel中计算的是所有文件大小值的mod 256。
按mod 256 对值进行排序。
排序后：
对mod 256相同的文件进行了篡改验证，未发现异常情况。基本上可以确定篡改值与文件大小值的mod 256之间存在映射关系。
对所有可能性进行采样分析后，得到篡改异或加数的生成规则：
至此，篡改算法就得到了。
硬盘数据恢复过程：
1.根据之前得到的算法，钱北亚的数据恢复工程师通过Visual Studio编写了修复程序。
2.使用程序修复F分区中的数据。修复完成后，随机检查了修复的文件，没有报错。为了进一步判断恢复的数据是否正常，找到了所有JPG文件并显示了缩略图。没有发现任何异常。
3、搜索所有doc文件，显示作者和标题，没有发现异常。
4、交给用户测试。用户要求各部门抽调人员对恢复的数据进行测试，没有发现问题。至此数据恢复工作完成。
