文件碎片识别和重组技术的研究与应用

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1、中文图书分类号：TP309密级：公开UDC：621.3学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：文件碎片识别和重组技术的研究与应用论文作者：郭军领域：软件工程指导教师：何泾沙教授论文提交日期：2016年6月UDC：621.3学校代码：10005中文图书分类号：TP309学号：S201325020密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：文件碎片识别和重组技术的研究与应用英文题目：RESEARCHANDAPPLICATIONONFILEFRAGMENTSIDENTIFICATIONANDREASSEMBLYTECHNOLOG

2、Y论文作者：郭军领域：软件工程研究方向：软件工程技术与应用申请学位：工程硕士专业学位指导教师：何泾沙教授所在单位：软件学院答辩日期：2016年6月1日授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：郭军日期：2016年6月12日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业

3、大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：郭军日期：2016年6月12日导师签名：何泾沙日期：2016年6月12日摘要摘要随着科学技术和信息时代的发展，数据的重要性日益突出，人们更加依赖于计算机和智能系统设备，这无疑给人们的工作和生活带来了巨大方便。传统数据恢复技术能够恢复人为误删等数据，但是当文件系统损坏或文件系统元数据信息损坏、丢失时，传统数据恢复技术无法恢复数据，造成无法估计的损失。而文件雕复技术不依赖

4、于原始磁盘镜像的文件系统，它从表面上无结构的二进制数据流（即原始磁盘镜像）中恢复数据，它克服了传统数据恢复技术在文件系统损坏或元数据损坏以及文件在磁盘上不连续存放而形成碎片等无法恢复的情况，因此受到了极大的关注。本文通过对文件雕复技术进行研究，基于信息熵、字节频率分布和字节平均值三种特征提取算法，并结合支持向量机作为分类器来分类文件碎片，并使用基于磁盘簇逻辑顺序的重组算法或基于数据文件性质的重组算法对文件碎片进行重组，提出了一种对多种文件类型有效的文件雕复算法，并通过恢复Word文档和JPEG图像进行验证。主要工作如下：首先，提出一种基于内容特征的文件碎片分类算法。该算

5、法利用信息熵原理，计算目标类型文件的熵值范围，通过熵值特征提取算法提取出目标类型文件碎片的集合。之后在二类分类的基础上，采用1-gram的方法，利用字节频率分布和字节平均值两个特征，并结合基于支持向量机的监督学习算法对熵值提取出的碎片集合进一步分类。其次，设计三组仿真实验对基于内容特征的文件碎片分类算法进行验证，实验结果表明该算法的可行性和有效性。然后，提出一种基于内容特征的文件雕复算法。该算法是在基于内容特征的文件碎片分类算法基础上，对已完成分类的目标类型文件碎片，采用基于磁盘簇逻辑顺序的重组算法或基于数据文件性质的重组算法对目标类型文件碎片进行重组，确定同一文件碎片

6、间正确的拼接关系，恢复其文件。最后，为了验证该算法的可行性，选取DFRW2006发布的磁盘镜像作为实验数据，对Word文档和JPEG图像进行恢复。通过设计详细的实验步骤，并将实验结果与Foremost和PhotoRec两种工具的雕复结果进行对比，结果表明该算法能够从无结构的磁盘镜像中恢复文件，并证明了该算法的可行性和有效性。关键词：数据恢复；文件雕复；文件碎片；内容特征IAbstractAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnologyininformationage,theimportanceofdataisbecomin

7、gmoreandmoreprominent.Moreover,peopleareseverelydependentoncomputersandintelligentsystemequipment,whichwillundoubtedlybringgreatconveniencetopeople'sworkandlife.Traditionaldatarecoverytechniquecanrecoverhumanmistakendeletedata.However,whenthefilesystemormetadatainformatio