量子哈希
在我们日常生活中，有时会遇到一些情况：我们辛苦下载的文件不小心被删除，或者在我们努力敲击键盘时，电脑突然黑屏。但是，不要着急，因为实际上，真正的数据仍然存在于电脑中。如果想要恢复被误删除的文件，首先需要了解一下，当我们点击删除后，电脑文件到底去了哪里？
电脑文件是如何保存的呢？在此之前，我们需要先了解一些概念。电脑中的所有文件，包括操作系统在内，都存储在硬盘上。一般来说，无论是哪种机械硬盘，都由盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口和缓存等几个部分组成。在格式化时，磁盘被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹被称为磁道。所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称为柱面，每个圆柱上的磁头从上到下编号，从“0”开始。操作系统以扇区的形式将信息存储在硬盘上，每个扇区包括512个字节的数据和一些其他信息。
了解了上述概念后，我们来简单描述一下文件的读写过程。当操作系统将文件存储到磁盘上时，按照柱面、磁头、扇区的方式进行，即首先是第一磁道的第一磁头下的所有扇区，然后是同一柱面的下一个磁头，以此类推。当一个柱面存储满后，就推进到下一个柱面，直到将文件内容全部写入磁盘。
那么文件的删除过程是怎样的呢？现在我们知道了文件读写的大致原理，接下来我们来谈谈文件删除。文件存储的物理形式就是将一些二进制数据保存在磁盘上，就像我们用橡皮擦或涂改液擦除已有的文字一样。但是要知道，电脑文件的读写是高速和频繁的，拷贝一部电影，一般至少需要十几秒钟。反过来想想，如果要删除硬盘中的某部电影，如果按照涂改液修改作业的原理，我们得用新的数据覆盖它。如果是这样，删除一个电影可能需要几秒钟，这对于计算机本身和用户来说都是不合理的。
因此，计算机的操作系统（如常用的Windows 10）通常只是删除文件的引用，释放文件曾经占用的磁盘物理空间。如果有新的数据存储，直接在这个空间上进行覆盖即可。所以到这里，我们应该清楚，如果您的文件意外删除或损坏，请立即停止任何写入操作。在硬盘上，存储着一张文件分配表FAT，该表记录了每个文件在磁盘上的具体位置，可以理解为新华字典的目录，写明了每个字对应的页码，FAT的作用也类似。当我们删除文件时，操作系统只是修改了该文件的文件名的前两个代码，并在相应的表中标记该文件已删除。可以理解为在硬盘上，该文件区域被打上了“拆迁”标记，并在地图上抹掉了它的坐标，但实际上它仍然存在。当我们需要新的空间进行存储时，任何被打上“拆迁”标记的区域都可以用于存储新的数据，即被新数据覆盖。只要存储原来文件信息的扇区没有写入任何新的数据，所有原文件内容仍然存在。
所以，到目前为止，我们清楚了一点：电脑中被删除的文件，在没有被新的数据覆盖之前，仍然存在于硬盘上。那么已删除的文件是否可以恢复呢？
实际上，文件恢复的思路就是查找和分析磁盘上的文件头，找出其中被标记为删除的文件，并尝试恢复被改写的两个代码，从而进行数据恢复。目前市面上的文件恢复软件原理大致相同，不同之处在于它们对文件头的扫描以及恢复分散存放的文件数据的能力。
如果您想彻底删除某个文件，应该怎么做呢？您可以使用专业工具软件将删除的文件区域全部写入二进制中的0，或者手动使用其他垃圾文件覆盖硬盘操作。（据微信公众号“数字北京科学中心”）
