Fundamentos de almacenamiento de la información

Hemos visto en entradas anteriores de este blog cómo eliminar la información de manera adecuada en dispositivos extraíbles de almacenamiento de información, para que ésta no quede remanente en dichos dispositivos y no pueda ser recuperada en un futuro por una persona no autorizada:
No obstante, para acabar de entender de manera correcta los distintos procesos de borrado de información digital, necesitamos conocer previamente las particularidades de cada uno de los distintos soportes de almacenamiento de información digital existentes.

En esta entrada veremos las particularidades de cada uno de dichos soportes de almacenamiento.

Soportes de almacenamiento magnético
Los soportes magnéticos son los dispositivos de almacenamiento de información más antiguos, y que todos tenemos en mente, ya que los primeros disquetes (que seguro que todos recordamos) funcionaban de dicha manera. No obstante, el almacenamiento basado en soportes magnéticos sigue estando a la orden del día, y siendo altamente utilizado de hecho, como por ejemplo en el caso de los discos duros magnéticos (HDD) o las cintas de Backup.


En este caso, el almacenamiento de la información se basa en las propiedades magnéticas de las partículas contenidas en dichos medios. Lo que se hace para grabar la información en el dispositivo es dividir el soporte o plato en slots (de manera conceptual), y polarizar de una manera determinada las partículas magnéticas de cada uno de dichos slots, de manera que se pueda comprobar posteriormente la dirección de dicha polarización, y saber si corresponde a un “0” o un “1” a nivel digital. Para ello, y mediante la estimulación eléctrica del cabezal de escritura, se genera un campo electromagnético en el mismo, con la intensidad necesaria para modificar la orientación de las partículas magnéticas de dicho soporte.

Posteriormente, la lectura de los datos se consigue a través de la pequeña corriente eléctrica que se genera en la cabeza de lectura, al pasar por encima de cada uno de los slots magnetizados que conforman el soporte. La polaridad de dicho corriente eléctrico varía en función de la orientación de las partículas magnéticas contenidas en cada slot, y que han sido polarizadas en el proceso de grabación de la información. En función de la orientación del campo magnético, el sentido de la corriente será uno u otro, y se podrá distinguir si la información grabada en un slot concreto corresponde a un “1” o a un “0”.


Por lo tanto, si en los procesos de borrado de información logramos desmagnetizar todas las partículas de un soporte, con técnicas como el Degaussing o desmagnetización, variamos la polaridad de dichas partículas (con técnicas de sobreescritura de información) o bien destruimos físicamente todos los slots del soporte, nos aseguraremos que la información contenida en el dispositivo no quedará remanente en el soporte para ser recuperada en un futuro por personal no autorizado.

Soportes de almacenamiento electrónico
Los medios electrónicos son también altamente utilizados en la actualidad, en memorias de todo tipo, como memorias RAM, memorias flash o pendrives externos.


En este tipo de dispositivos, el almacenamiento de información digital se basa en transistores. Dichos dispositivos electrónicos facilitan o impiden el flujo de la corriente eléctrica entre su colector i su emisor, dependiendo de si se introduce o no voltaje en la base del transistor (Vin).

De esta forma, si polarizamos el transistor de una manera determinada cuando grabamos la información digital, posteriormente podemos comprobar en los procesos de lectura de información qué dígito concreto hemos guardado para cada transistor (nuevamente hay dos opciones, “0” o “1” a nivel digital).

Así pues, y para realizar una lectura de información, lo que hacemos es introducir un voltaje en Vcc, y realizar una lectura en Vout. Si hemos polarizado el transistor para que permita la corriente entre el colector y el emisor, en Vout tendremos un voltaje determinado, y consideraremos que se corresponde a un “1” a nivel digital. Si por el contrario hemos polarizado el transistor para que no permita el flujo eléctrico entre el colector y el emisor, en Vout tendremos cero volts (circuito abierto), de manera que determinaremos que el dato digital grabado en dicho transistor se corresponde a un “0”.

 Evidentemente, las memorias electrónicas han evolucionado mucho, existiendo en la actualidad varios tipos de transistores diferentes, e integrando un alto volumen de dichos elementos en las conocidas placas electrónicas, pero las bases de dichos medios de almacenamiento son las comentadas anteriormente.

En los procesos de borrado de la información contenida por dichos soportes, lo que debemos hacer es variar la polaridad de cada uno de dichos transistores (con técnicas de sobreescritura de información), o bien destruir físicamente todos los transistores del soporte, de manera que nos aseguremos de que la información almacenada en el mismo no pueda ser recuperada en un futuro.

Soportes de almacenamiento óptico
Los soportes ópticos son ampliamente conocidos por todos, y seguro que todos nosotros tenemos alguno de dichos dispositivos en casa. En esta categoría entran soportes como CD’s, DVD’s, discos de Blu-Ray, etc.


Para grabar la información digital en este tipo de soportes, lo que se hace es modificar la estructura metálica que cubre los discos con un láser de escritura, introduciendo un plano (land) o un orificio (pit) para cada uno de los spots del disco, que representarán cada uno de los bits grabados en dichos dispositivos.

En el proceso de lectura de información, lo que se hace es emitir un láser de lectura, que tiene una potencia más débil que el de escritura, para evitar que se corrompa el soporte, y que se refleja o no en cada spot del disco en función de si encuentra un plano o un orificio. En el caso de que la luz se refleje (debido a que existe un plano en el spot), el haz de luz modifica su fase al ser reflejado (se polariza la luz unos 180°), haciendo que éste sea fácilmente redirigible a través de un prisma de filtrado de luz según su fase. En el otro extremo del prisma, nos encontramos un sensor de luz, que emitiría un “1” en el caso de recibir el haz de luz. En el otro caso, en el que el haz de luz emitido se encuentra un orificio en un spot concreto,  éste simplemente no se reflejaría, y por lo tanto el sensor de luz del extremo del prisma no detectaría nada, y se generaría un “0” como output.


Así pues, y para borrar de manera segura toda la información contenida en dichos soportes ópticos, debemos destruir físicamente todos los spots del soporte, o bien es variar la estructura de mismos con técnicas de sobreescritura de información (solo en el caso de tratarse de un disco óptico regrabables).

Como curiosidad, y ahora que conocemos la lógica de almacenamiento de información existente en los soportes ópticos, vemos que algunos de los medios más modernos, como el Blu-ray, utilizan un haz de luz azul en vez de uno rojo (el utilizado en los CD-ROM/DVD). La longitud de onda de un haz de luz azul es menor que el de un haz de luz rojo, como podemos ver en la siguiente imagen, y por lo tanto, en la misma superficie de disco podrán grabarse muchos más spots que en un CD-ROM/DVD, que a su vez se traduce en que se podrán grabar muchos más bits a nivel digital. Por eso, los discos de Blue-ray tienen mucha más capacidad de almacenamiento que los medios basados en CD-ROM/DVDs.



Autor: Guillem Fàbregas - PCI QSA, PCIP, CISSP, CISA, CISM, CRISC, ISO 27001 L.A.
Departamento de Consultoría.

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