如何主動引發(fā)存儲單元上的數(shù)據(jù)損壞？

解答動態(tài)

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  如果你樂于使用這么小的數(shù)據(jù)存儲單元，那么UV-EPROM將非常容易腐爛。它們?nèi)匀豢捎�，在線拍賣網(wǎng)站有它們，沒有太多的錢。即使是2700，4mbit，也只有幾磅。
  當(dāng)然，它們不存儲“文件”，只存儲原始數(shù)據(jù)，所以你需要某種形式的外部存儲器。或許可以使用Arduino對其進(jìn)行尋址，并將其數(shù)據(jù)表示為一個文件。FWIW，一些CircuitPython模塊可以作為USB內(nèi)存讀取，因此可以從EPROM讀取數(shù)據(jù)，并將一個文件寫入其本地存儲區(qū)域來表示它。
  當(dāng)我在職業(yè)生涯早期第一次遇到UV-EPROM時，幾十年前，我很關(guān)心推薦的寫入和擦除時間，所以編寫了一個，然后反復(fù)驗(yàn)證，兩次驗(yàn)證之間在橡皮擦中間隔一分鐘。第一個位需要幾分鐘的時間才能退出，然后大部分時間在5到10分鐘之間，最后一個位需要15分鐘以上才能擦除。相當(dāng)大的范圍。
  
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  Neil
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  UK的回答讓我想起了一個類似的方法，更常見的方法組件。如果如果您正在構(gòu)建一個直接與存儲設(shè)備接口的系統(tǒng)，那么您最好只使用SRAM，在SRAM中填充數(shù)據(jù)，然后逐漸將其電源電壓降低到建議的最小值以下。與EPROM相比的優(yōu)勢（除了組件的可用性）是它的速度快得多，所以你可以很快地做更多的實(shí)驗(yàn)來找出產(chǎn)生最有用案例的電壓。
  I曾經(jīng)將其用于配備內(nèi)部RAM的微，它必須檢測到電源丟失，然后將一些數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲器中，然后電路板上的電容器降低到足以導(dǎo)致RAM損壞的程度。我沒有明確研究“內(nèi)存崩潰”本身（我只關(guān)心它是否發(fā)生），但我注意到，如果花太多時間，崩潰似乎是隨機(jī)的。
  
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  讀取文件，根據(jù)錯誤分布和你想要的概率隨機(jī)翻轉(zhuǎn)或設(shè)置位，然后寫下?lián)p壞的文件備份。
  
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  Flash在更高的溫度下會更快地失去充電。然而，在一周之內(nèi)，你可能無法在你的閃存（順便說一下，硬盤的磁化也是一樣）不會燃燒的溫度下觸發(fā)這種“腐爛”…所以，你必須走不同的路。正如Justme所說，你必須強(qiáng)調(diào)你的媒介。這里的經(jīng)典壓力是寫作壓力。明智的測試我會用一個偽隨機(jī)數(shù)生成器（PRNG）（例如xoroshiro128+，或者任何需要種子的東西）和一個隨機(jī)種子\$a\$。用\$a\$為PRNG種子。開始計(jì)時器。生成一個隨機(jī)數(shù)據(jù)塊大小的倍數(shù)（如4MB），直接寫入存儲設(shè)備（不是通過文件系統(tǒng)，而是原始設(shè)備）。在寫東西的時候，準(zhǔn)備下一塊隨機(jī)數(shù)據(jù)（操作系統(tǒng)傾向于緩沖東西，這樣你可以在寫東西的時候繼續(xù)工作）重復(fù)4。直到你的手杖完全關(guān)閉設(shè)備并刷新緩沖區(qū)以保持穩(wěn)定（這取決于操作系統(tǒng)，例如，在Linux上比在windows上更容易）。記下計(jì)時器上的時間，并將其用作平均寫入時間速度。種子你的PRNG有$a$。開始計(jì)時器。讀取來自您的計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)塊倍數(shù)（如4MB）設(shè)備。生成一個隨機(jī)數(shù)與你的PRNG，比較設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。重復(fù)第十步直到你檢查完整個街區(qū)。累積誤碼數(shù)數(shù)。重復(fù)10– 11. 直到你讀完你的全部設(shè)備。關(guān)閉這個設(shè)備。注意記下時間，并將其用作平均讀取時間。記下鉆頭的數(shù)量錯誤。選擇一個新的\$a\$返回到2. 取決于你的設(shè)備的質(zhì)量、你的運(yùn)氣和你可以寫的速度，你應(yīng)該看到錯誤率在增加（即內(nèi)存單元正在腐爛�。�
  讀取速度的降低主要源于所有現(xiàn)代大容量存儲器都采用內(nèi)部校驗(yàn)和/或糾錯碼。如果他們檢測到一個壞的內(nèi)存字，錯誤修正就會啟動。破譯錯誤的單詞需要時間，而且越是破譯的碼字就越復(fù)雜。
  嚴(yán)酷的事實(shí)是，在現(xiàn)代的內(nèi)存密度下，物理對任何人都不好，隨機(jī)的位翻轉(zhuǎn)也會發(fā)生。這還不錯——這就是為什么我們有現(xiàn)代的信道編碼/糾錯碼（它們是一樣的）。即使是一個全新的存儲介質(zhì)也會有一些位錯誤，但用戶永遠(yuǎn)不會（或者準(zhǔn)確地說，概率低于用戶可以忽略的某個閾值）受到這些錯誤的影響，因?yàn)榧m正物理不可避免性的能力是內(nèi)置的。
  通過重復(fù)寫入，您正在降低存儲介質(zhì)的物理質(zhì)量，這比一周的時間所能做到的還要多。這只會使這些物理位錯誤的數(shù)量（你看不到）更高。如果一切順利，存儲仍然能夠糾正這些錯誤，但它將需要更多的計(jì)算，因此需要更多的時間，因此讀取速度較慢。你可能會遇到比器糾正的錯誤更多的錯誤，然后你實(shí)際上看到了一個位錯誤。
  事實(shí)上，測量這些并不是很簡單的，因?yàn)槟銓⒄\實(shí)地測量你的錯誤糾正存儲介質(zhì)的位錯誤率和你的RAM的位錯誤率，它不會被糾正錯誤（除非您使用ECC-RAM）。這就是為什么第10步會生成少量的隨機(jī)數(shù)據(jù)：這些數(shù)據(jù)會留在CPU緩存中，希望不會被寫入外部RAM，因?yàn)橥獠縍AM往往有更高的錯誤率。如果你只是生成一整條數(shù)據(jù)并將其寫入RAM，然后將其進(jìn)行比較，那么你檢查RAM的次數(shù)就比檢查存儲介質(zhì)的次數(shù)要多。
  
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  閃存介質(zhì)上的數(shù)據(jù)保留在很大程度上取決于寫入和存儲時的溫度。當(dāng)你向內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)時，內(nèi)存越熱，數(shù)據(jù)保留的時間就越長；當(dāng)你存儲數(shù)據(jù)時，內(nèi)存越冷，數(shù)據(jù)保留的時間就越長。
  大約五年前，一個演示文稿在它上面放了一些硬數(shù)字：對于當(dāng)時典型的固態(tài)驅(qū)動器，在25攝氏度下寫字，在55攝氏度下儲存，保存時間約為一周。為了更快地丟失數(shù)據(jù)，您可以進(jìn)一步提高溫度：在內(nèi)存存放在冰箱中時寫入數(shù)據(jù)，然后在數(shù)據(jù)表允許的最高溫度下存儲。
  
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  在上面的某個點(diǎn)上，您確實(shí)提到“應(yīng)該是物理數(shù)據(jù)腐爛”—但就it系統(tǒng)而言，您可以將抽象打包成其他抽象、一些適配器和一些轉(zhuǎn)換，直到某個軟件層給您一些信息。例如，你不會用磁頭在旋轉(zhuǎn)的硬盤上亂涂亂畫，如果不對其固件進(jìn)行編程，你甚至可能沒有辦法進(jìn)行編程。
  此外，在IT系統(tǒng)中，還故意使用軟件存儲結(jié)構(gòu)，如計(jì)算機(jī)中的RAID陣列或通過iSCSI和網(wǎng)絡(luò)阻止存儲。當(dāng)存儲服務(wù)器崩潰時，這一點(diǎn)可能更為明顯，但請注意，除了介質(zhì)上的位腐爛之外，傳輸和解釋位所涉及的每一層都可能有錯誤—所有這些小處理器、內(nèi)存緩沖區(qū)、固件、驅(qū)動程序、電纜、連接器等都可能有錯誤，
  因此，如果您在調(diào)查了系統(tǒng)在媒體上看到的錯誤之后，許多操作系統(tǒng)中都有錯誤注入驅(qū)動程序，這些驅(qū)動程序可以向塊設(shè)備或NIC提供設(shè)置級別的不可靠性，而這種不可靠性有時會存在于更高的軟件層，口吃，超時，所以你可以開發(fā)出解決方案，工作良好，無論這種錯誤。在任何情況下，如果您使用的操作系統(tǒng)沒有提供這樣的測試平臺，那么開發(fā)一個測試平臺應(yīng)該不會太難——對于網(wǎng)絡(luò)來說，它可能是無處不在的tun/tap驅(qū)動程序（如openvpn）的擴(kuò)展，對于存儲，您可以在文件上制作一個環(huán)回設(shè)備，偶爾將隨機(jī)位作為腐爛的媒體設(shè)備撒入該文件中。
  
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  便宜的可寫光盤因腐爛相對較快（幾年內(nèi)）而臭名昭著，尤其是像DVD+RW或DVD-RW這樣的可擦除光盤。即使是像CD-R或DVD+R這樣的只寫一次的光盤，也可能會很快衰退，這取決于品牌和存儲條件。以我的經(jīng)驗(yàn)來看，雙層可寫DVD光盤更不可靠。當(dāng)然，如果你不想等的話，刮擦過的光盤會有讀取錯誤。如果你不想損壞媒體，即使是灰塵也會引起一些問題。
  或者將光盤放在陽光下一段時間，尤其是染料面朝上，尤其不要放在玻璃后面。（即使是室內(nèi)的玻璃后面也應(yīng)該足夠了；未經(jīng)過濾的陽光直射產(chǎn)生的紫外線可能不是最重要的因素�？赡苁且恍┘訜岷鸵恍�實(shí)際的光子能量對染料化學(xué)物質(zhì)起作用。）
  一些燃燒器/讀取器允許您讀取原始介質(zhì)（繞過2層糾錯），允許您查看錯誤率。因此，您將能夠在rot達(dá)到壓倒扇區(qū)錯誤糾正的程度之前檢測到它。（音頻CD僅使用1層糾錯功能，為未壓縮的PCM數(shù)據(jù)留出稍大的空間。數(shù)據(jù)CD通常使用2，因?yàn)橐粋�位錯誤更可能使整個內(nèi)容無法使用，盡管顯然VCD（CD）格式使用與音頻CD相同的模式。）
  當(dāng)您讀回新刻錄的光盤時，初始錯誤率將根據(jù)刻錄機(jī)對光盤品牌/型號的喜愛程度以及寫入速度/策略而有所不同由驅(qū)動器固件選擇。（對于給定的燃燒器和圓盤的組合，通常有一個最佳點(diǎn)，不一定是最慢的速度，但通常不是最快的速度）。http://www.digitalfaq.com/guides/media/dvd-tests.htm
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