Speicherkarten und USB-Sticks: Datenrettung von SD, CF und SSD

Eine Datenrettung von FLASH Laufwerken wie Solid State Drive (SSD, dt. Festkörperlaufwerk), Secure Digital (SD), CompactFlash (CF) und USB-Sticks kann durch Reparatur oder mit Hilfe von Software nur dann durchgeführt werden, wenn der Controller noch funktionsfähig ist. Unter der Voraussetzung, dass der NAND Speicher (Standard TSOP mit 48 Pins) nicht zerstört und nicht verschlüsselt ist, ist es technisch zu 99% möglich, die Daten von defekten Flash Laufwerken auszulesen.

Flash Laufwerken Speicher (NAND-Speicher):

Die meisten Flash Laufwerke auf dem Markt verwenden NAND Speicher. Dazu gehören zum Beispiel: Secure Digital SD (mini SD, micro SD, SDHC, SDHC Plus), USB-Sticks, Compact Flash CF, Multimedia Card MMC, Memory Stick (MS, MS Pro, MS Pro DUO), Solid State Drive (SSD), Olympus Picture Card xD. NAND-Flashes sind überwiegend für große Speichermengen ausgelegt; sie finden Verwendung in USB-Sticks, Flash-Speicherkarten (z. B. CF- und SD-Karten) sowie in praktisch allen, auf Halbleiterspeicher basierenden MP3-Playern.

Der Flash Speicher speichert Informationen in ein Array der Speicherzellen, die aus floating-gate Transistoren hergestellt sind. Bei herkömmlichen Single-Level-Zellen (SLC) speichert jede Zelle nur ein Bit an Information. Einige neuere Flash-Speicher, bekannt als Multi-Level-Zellen (MLC), können mehr als ein Bit pro Zelle speichern, indem sie die floating gates der Zellen mit verschiedenen Stromstärken versorgen. Typischerweise sind die Seiten 512 oder 2,048 oder 4,096 Bytes groß. Mit jeder Seite sind einige Bytes (normalerweise 12-16 Bytes) verbunden, die zur Speicherung von Fehlermeldungen und Korrektursummen verwendet werden.

Typische Block-Größen beinhalten:

• 32 Seiten von je 512 Bytes für eine Block Größe von 16 KB
• 64 Seiten von je 2,048 Bytes für eine Block Größe von 128 KB
• 128 Seiten von je 4,096 für eine Block Größe von 512 KB

Während das Schreiben und Programmieren auf page-basis ausgeführt wird, kann das Löschen nur über block-basis ausgeführt werden. Eine weitere Einschränkung des NAND Flash ist, dass Daten in einem Block nur sequenzweise geschrieben werden können. Die Anzahl der Operationen (NOPs) ist die Anzahl, mit der die Sektoren programmiert werden können. Bisher ist die Anzahl für MLC Flash Speicher immer eins, währende sie für SLC Flash Speicher bei 4 liegt.

Der Zugriff auf NAND-Speicher findet normalerweise über einen gemultiplexten Adress-/Datenbus mit einer Breite von 8 Bit statt. Das verwendete Protokoll ist Kommando basiert. Aufgrund der verwendeten Bus-Schnittstelle ist ein relativ großer Softwareaufwand zur Ansteuerung erforderlich bzw. sind in der Hardware entsprechende NAND-Flash-Controller als IP-Core für die Zugriffssteuerung notwendig.

Bei NAND Flash Speichern müssen Schreib- und Programmiervorgänge page-at-a-time durchgeführt werden, während Löschen und Entsperren block-weise erfolgen.

Der im Flash-Laufwerk integrierte Controller bearbeitet die Algorithmen für die Daten-Distribution im Flash-Speicher-Chip, um die Kontrolle über den Verschleiß der einzelnen Zelle NAND-Speicher zu steuern. Ein Ausfall des Controllers führt dazu, dass der Zugang zum FLASH-Speicher in der richtigen Form versagt wird. Beim Versagen des Flash-Controllers bleibt nur ein Weg zum Auslesen der Daten: Direkt-Lesen von NAND mit Hilfe von einem NAND Reader.

Ursachen des Ausfalls von Flash Laufwerken:

Die häufigsten Ursachen für Schäden an Flash-Laufwerk-Controllern sind elektrischer und thermischer Natur. Statische Elektrizität, ein falscher Anschluss des USB-Anschlusses auf dem Panel-System und andere Probleme mit der Stromversorgung sind der Grund, dass der Controller verbrennt, was einen Zugriff auf den Inhalt der Flash-Speicherchips verhindert.

In solchen Fällen ist es notwendig, alle Flash-Speicher-Chips aus zu löten, um deren Inhalt an speziellen Geräten (NAND Reader) als Roh-Abbild aus zu lesen.

Komplizierte Datenrettung:

Durch eine Bearbeitung des Roh-Abbildes mittels Hex Code Bearbeitungssoftware ist es möglich, ein Ergebnis mit User-Daten zu bekommen. Jeder FLASH-Speicher-Controller schreibt die Daten in den NAND-Speicher nicht im Klartext, was die Wiederherstellung von Daten im Vergleich zu Festplatten erschwert. Für eine Datenrettung vom Roh-Abbild, das mit NAND Reader erstellt wurde, sind spezielle Kenntnisse der FAT Strukturen und viel Erfahrung notwendig.

Besonders schwer wird die Datenwiederherstellung bei mehreren NAND Chips, die von einem Controller gesteuert werden, so zum Beispiel moderne 64GB Speichersticks oder Solid State Drive (SSD, Flash-Disk).

Bei den folgenden Speicherskarten wurde bei uns eine Datenrettung durch Direktlesen des NAND (TSOP) Speicherchips mit 48 Pins erfolgreich durchgeführt.

Durch unsere Forschung und Teamarbeit ist es möglich geworden, die Datenrettung von USB-Sticks und Speicherkarten mit NAND Speichern zu realisieren. MwSt. durchgeführt. Sie benötigen weitere Informationen oder ein individuelles Angebot? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf: info@hddlab.de Alternativ können Sie unser Kontaktformular nutzen. Formular für Anfragen zur Datenrettung.