USB-Stick defekt: Datenrettung bei NAND-Flash

Datenrettungen von USB-Sticks können entweder mittels entsprechender Software, oder – falls dies nicht möglich ist – durch Reparatur realisiert werden. Eine Software-Lösung ist dann möglich, wenn der USB-Stick noch funktionsfähig ist. Wenn dies nicht der Fall ist, dann hat eine Datenrettung immer noch Erfolgschancen von 99%, wenn der NAND-Speicher weder zerstört noch verschlüsselt ist.

NAND-Speicher:

Bei den meisten im Handel erhältlichen USB-Sticks sind NAND TSOP-48 Speicher verbaut. NAND-Flashspeicher finden aufgrund ihrer recht hohen Speicherkapazität nicht nur Anwendung in USB-Sticks, sondern auch in Netbooks, Smartphones, Handys, PDA's und natürlich auch in allen anderen Flash-Speicherkarten wie z.B. SD- und CF-Karten. Auch MP3-Player, die mit Halbleiterspeichern arbeiten, verwenden NAND-Speicher.

Die Daten-Informationen werden auf dem Flash-Speicher in ein Speicherzellen-Array gespeichert, dessen Zellen aus floating-gate Transistoren bestehen. Dabei ist zu unterscheiden zwischen Single-Level-Zellen (SLC), die in jede Zelle nur ein Bit an Information speichern können und den Multi-Level-Zellen (MLC), die mehr als ein Bit pro Zelle speichern. Realisiert wird dies, indem die floating gates der Zellen mit verschiedenen Stromstärken versorgt werden. Die Seiten sind normalerweise 512 oder 2,048 oder 4,096 Bytes groß. Einige Bytes, (normalerweise 12-16 Bytes) die zur Speicherung von Fehlermeldungen und Korrektursummen verwendet werden, sind mit jeder Seite verbunden.

Übliche Block-Größen:

• 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

Schreibvorgänge werden auf Seiten-Basis ausgeführt, das Löschen von Daten wird über die Block-Basis ausgeführt. Daten können in einen Block nur sequenzweise geschrieben werden. Die Anzahl der Operationen (NOPs), mit der die Sektoren programmiert werden können liegt bei MLC Speichern bei eins, bei SLC Speichern bei vier.

Ein 8-Bit breiter Adress-/Datenbus gewährt den Zugriff auf den NAND-Speicher mit einem kommando-basiertem Protokoll. Durch die Bus-Schnittstelle ist ein recht großer Software-Aufwand zur Ansteuerung nötig bzw. sind NAND-Flash-Controller als IP-Core für die Zugriffssteuerung notwendig.

Die Schreibvorgänge werden bei NAND Speichern seitenweise durchgeführt, das Löschen und Entsperren wird blockweise durchgeführt.

Ein im Flash-Laufwerk verbauter Controller bearbeitet die Algorithmen für die Daten-Verteilung im Flash-Speicher, um Kontrolle über den Verschleiß von einzelnen Zellen zu haben. Wenn der Controller ausfällt bleibt der korrekte Zugang zum FLASH-Speicher versagt. Dann bleibt nur noch eine Möglichkeit, um die Daten aus zu lesen: Direkt vom NAND-Speicher mit Hilfe von einem NAND Reader.

Ausfall-Ursachen bei Flash Laufwerken:

Wenn Schäden an Flash-Laufwerken entstehen, sind sie meist elektrischer oder thermischer Art. Statische Elektrizität, ein falscher USB-Anschluss mit dem Panel-System und andere Probleme mit der Stromversorgung sind ein Grund, warum der Controller verbrennt und somit ein Zugriff auf den Flash-Speicherchips nicht mehr möglich ist.

In solchen Fällen müssen alle Flash-Speicher-Chips ausgelötet werden und deren Inhalt muss mit Hilfe von speziellen Geräten (NAND Reader) als Roh-Abbild ausgelesen werden.

Schwierige Datenrettung:

Um wieder lesbare, funktionierende Daten zu erhalten, muss das vom NAND-Reader ausgelesene Roh-Abbild mit einer Hex Code Software bearbeitet werden. Bei Flash-Speichern werden die Daten im NAND-Speicher nicht im Klartext gespeichert, was eine Daten-Wiederherstellung schwierig gestaltet. Um das Roh-Abbild zu bearbeiten, sind spezielle Kenntnisse der FAT-Strukturen und jede Menge Erfahrung notwendig.

Sind mehrere NAND Speicher im Spiel, die von einem Controller gesteuert werden, wie z.B. bei 64 GB USB Sticks, dann wird die Datenrettung besonders kompliziert.

Üblicherweise werden bei USB-Sticks NAND TSOP-48 Flash Speicher verwendet. Bei den folgenden USB-Speichersticks wurde bei uns eine Datenrettung durch Direktlesen des NAND (TSOP) Speicherchips mit 48 Pins erfolgreich durchgeführt. Es sind überwiegend USB-Speichersticks mit 1 bis 2 NAND Flashspeicher Standard Thin Small Outline Package (TSOP) mit 48 Pins

Durch unsere Forschung und Teamarbeit ist es möglich geworden, die Datenrettung von Speicherkarten und USB-Sticks 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.