Книга: Восстановление данных. Практическое руководство

Как это работает

Как это работает

Привязка к диску основана на измерении угла между секторами. Похожая техника использовалась еще во времена 8-битных компьютеров и дискет. Аналогичным образом работают CD-Cops, SecureROM и многие другие защитные механизмы, так что назвать идею Star-Force "революционной" очень трудно. Но это не помешало разработчикам запатентовать ее, или, по крайней мере, объявить, что она запатентована. Впрочем, не будем углубляться в юридические тонкости, а лучше перейдем к техническим деталям.

Спиральная дорожка лазерных дисков очень похожа на грампластинку, только начинается не снаружи, а изнутри, и разворачивается от центра к краю. Лазерная головка, удерживаемая в магнитном поле (примерно так же, как удерживается звуковая катушка в акустических системах), движется на салазках поперек спиральной дорожки. Сама дорожка состоит из секторов с данными и каналов подкода. Номера секторов находятся как в заголовках самих секторов, так и в каналах подкода, "размазанных" вдоль спиральной дорожки. Для грубой наводки на требуемый сектор используются салазки и каналы подкода, а для точной — отклонение в магнитном поле и секторные заголовки.

Просто взять и измерить структуру спиральной дорожки нельзя, но можно использовать следующий подход (рис. 10.4). Допустим, головка считывает сектор X, а следом за ним сектор Y. Если угол XOY, образованный центром (О) диска и секторами X и Y, составляет примерно 15 градусов, а сами сектора расположены в соседних витках спиральной дорожки, то приводу будет достаточно всего лишь немного отклонить головку и через мгновение сектор Y сразу же окажется у оптической головки. Если же угол составляет менее 15 градусов, то за время перемещения головки сектор Y уже "уплывет", и приводу придется ждать целый оборот лазерного диска.

Рис. 10.4. Когда угол между секторами X и Y составляет -15 градусов, при переходе на соседний виток сектор Y сразу же "подлетает" к оптической головке (рисунок слева), при меньшем значении угла сектор Y успевает "уплыть" и головка вынуждена ждать целый виток (рисунок справа)

Таким образом, замеряя время чтения различных пар секторов, мы можем приблизительно определить их взаимное расположение на спиральной дорожке. У каждой партии дисков оно будет своим (ведь плотность секторов на 1 мм и крутизна спирали неодинакова, и варьируется от партии к партии). Чтобы побороть упреждающее считывание, которым "страдают" многие приводы, защита должна читать сектора в порядке убывания их номеров. Кроме того, защита должна измерять скорость вращения привода, чтобы определить постоянство временных замеров и скорректировать формулу для вычисления угла, ведь, как легко показать, чем быстрее вращается диск, тем скорее "уплывает" сектор.

Именно так Star-Force и поступает. Ниже приведен протокол работы защиты, перехваченный программой BusHound (рис. 10.5). При этом использовался накопитель SCSI, поскольку с IDE защита работает напрямую, и программный перехват уже не спасает.

Рис. 10.5. BusHound за работой

Сначала защита выполняет профилировку поверхности, определяя время одного оборота и оценивая величину разброса, на основании которого будет рассчитываться допуск на отклонение ключевых характеристик. Результаты профилировки спиральной дорожки представлены в листинге 10.4. Обратите внимание на то, что все номера секторов представлены в шестнадцатеричном формате.

Листинг 10.4. Профилировка спиральной дорожки (все номера секторов представлены в шестнадцатеричном формате)

049634  292ms
04961f  192ms
04960a  8.5ms
0495f5  8.3ms
0495e0  8.5ms
0495cb  8.5ms
0495b6  8.5ms
0495a1  8.5ms
04958c  8.5ms
049577  8.5ms
049562  8.5ms
04954d  8.5ms
049538  8.5ms
049523  8.5ms
04950e  8.7ms
...     ...
048e7e  8.1ms
048e69  8.2ms
048e54  8.2ms
048e3f  8.2ms
048e2a  8.2ms
048e15  8.2ms
048e00  8.2ms

Как видно, каждый последующий номер на 15h меньше предыдущего (приблизительно столько секторов и содержится на данном витке спирали), а время чтения сектора колеблется от 8,1 до 8,7 миллисекунд.

Затем защита делает некоторые несущественные операции (т.е. очень даже существенные, но не суть важные) и приступает к измерению углов. Протокол измерений углов между секторами оригинального диска показан в листинге 10.5.

Листинг 10.5. Измерения угла между секторами (оригинальный диск)

051dfe  25ms
051dfa  7.3ms
051df5  6.6ms
051dee  6.2ms
051de6  5.5ms
051ddd  5.2ms
051dd2  12ms
051dc6  12ms
051db9  11ms
051daa  11ms
051d9a  10ms
051d89  10ms
051d76  9.9ms
051d62  9.1ms
051d4c  8.8ms
051d35  8.0ms

Сразу бросается в глаза тот факт, что шаг убывания между секторами не остается постоянным, а плавно растет. Это означает, что защита перебирает различные комбинации X и Y, засекая в какой момент происходит "перескок" сектора, вынуждающий ждать целый оборот. В данном случае он расположен между секторами 051ddd и 051dd2. Время доступа скачкообразно увеличивается с 5,2 мс до 12 мс, т.е. больше чем в два раза!

А теперь посмотрим, как выглядит протокол обмена с копией (см. листинг 10.6).

Листинг 10.6. Измерение угла между секторами (копия)

051dfe  29ms
051dfa  7.3ms
051df5  6.6ms
051dee  6.2ms
051de6  5.5ms
051ddd  5.1ms
051dd2  4.7ms
051dc6  12ms
051db9  11ms
051daa  11ms
051d9a  10ms
051d89  10ms
051d76  9.9ms
051d62  9.2ms
051d4c  8.8ms
051d35  8.0ms

Ha первый взгляд может показаться, что все осталось по-прежнему. Однако, присмотревшись внимательнее, можно заметить, что перескок происходит не между секторами 051ddd и 051dd2, как раньше, а между секторами 051dd2 и 051dc6, т.е. на один шаг позже. Вот это-то и отличает скопированный диск от его оригинала!

Оглавление книги