Datensicherheit Vorsorge

EDV im Hinblick auf Datensicherheit:

Was ist eigentlich alles gespeichert?

Die Daten auf dem Computer liegen als Dateien vor. Das sind jeweils zusammengehörige Daten, die meist als Ganzes transportiert, gespeichert oder gelöscht werden. Zum Beispiel Bilder, Texte, Zeichnungen, Filme, Musik, Webseiten, Programme sind üblicherweise als Dateien gespeichert weil die Daten darin z.B. alle zu einem Bild gehören. Ein Bild besteht gewöhnlich aus Millionen von einzelnen Daten(Bits oder Bytes), die jeden einzelnen Punkt des Bildes beschreiben. Der Platzbedarf einer Datei wird dann in Megabytes (MB) angegeben, also in Millionen Bytes. Gespeichert sind die Dateien auf der Festplatte des Computers. Dort werden sie vom Prozessor gelesen und eine Kopie davon in den Arbeitsspeicher gelegt. Dort wird mit den Dateien die man gerade braucht gearbeitet. Danach wird die ggf. geänderte Datei in neuer Form wieder auf die Festplatte gespeichert. Man bewegt also selten Einzelteile der Daten sondern meist grössere Einheiten davon, in Form einer Datei. Es genügt oft schon ein winziger Fehler in einer Datei um die ganze Datei unbrauchbar zu machen. Hat man verschiedene Daten (z.B. Bilddaten und Textdaten) so ist es zweckmässig, sie in verschiedenen Dateien zu speichern. Es können dann mehrere Dateien zusammengehören, nur gemeinsam sind sie komplett. Es wäre also ganz gut, wenn die Dateien immer ganz blieben. Aber das geht nicht, denn die Festplatte wo sie gespeichert sind ist meistens ziemlich voll. Da ist die eine Datei und gleich im Anschluss schon die Nächste. Wird nun an der ersten Datei etwas geändert, so dass sie danach mehr Platz braucht, dann passt sie nicht mehr an ihren Platz. So muss dann ein Teil der Datei woanders hingespeichert werden usw. Auf der Festplatte hat man normalerweise sehr viele Bruchstücke von Dateien und wie die zusammengehören wird woanders gespeichert. Wenn die Zusammengehörigkeitsinformation verlorengeht, dann ist eine Datei nur mehr ein Bruchstück davon und defekt. Das merkt man oft erst, wenn man die Datei wieder benutzen will. Das ist wohl die häufigste Ursache für Datenverlust.
Ein Computer ist eine gewöhnliche Maschine. Maschinen tun immer dasselbe, manchmal können sie mehr als eine Tätigkeit verrichten. Der PC kann ein paar verschiedene Tätigkeiten. Diese kann er normalerweise in beliebiger Reihenfolge hintereinander erledigen. Bei modernen Prozessoren macht er auch Vieles gleichzeitig. Und manche Tätigkeitsreihenfolgen werden immer wieder gebraucht, so dass diese in einem Schritt sozusagen als weitere Fertigkeit ausführbar sind. Auf diese Weise hat der Computer seine eigentlich nur primitiven Möglichkeiten sehr weit ausdehnen können. Der Computer braucht aber, anders als der Mensch, immer noch die Vorgaben was er genau machen soll. Diese Vorgaben nennt man Programme. Das wichtigste Programm ist das Betriebssystem. Dieses liest der Computer beim Start und führt die Anweisungen aus. Das Betriebssystem sagt dem Computer also ständig was er als nächstes tun soll. Dabei ist es recht flexibel, es kann dem Computer sagen wann er den nächsten Rechenschritt ausführen soll oder wann er auf dem Bildschirm etwas anzeigen soll. Und das Betriebssystem ist so gestaltet, dass es erweiterbar ist. Es kann den Computer dadurch auch andere Programme ausführen lassen. Das sind dann zum Beispiel Schreibprogramme, Zeichenprogramme, Spiele oder Wiedergabeprogramme für Sound, Bilder und Videos. Jedes Programm, auch das Betriebssystem ist dabei nichts anderes als eine Abfolge von Anweisungen was der Computer in welcher Reihenfolge unter welchen Bedingungen tun solle. Damit er nicht vergisst was zu tun ist wird jedes Programm aufgeschrieben als Datei(en) im Speicher des PC. Dort wird es gelesen beim Start und während der Ausführung merkt es sich der Computer teilweise, kann aber auch immer wieder nachsehen wie es geht. Diese Daten sind Programme. Die hat man irgendwann gekauft oder erhalten und normalerweise gibt es genug Kopien davon, um ein Programm das beschädigt ist zu ersetzen. Notfalls könnte man es erneut kaufen. Programme werden auf der Festplatte selten geändert, daher werden sie seltener beschädigt als andere Daten.
Daneben gibt es noch eine andere Art von Dateien, die keine Programme sind. Das sind die Daten, die mithilfe der Programme erzeugt werden oder die mittels Programmen angezeigt werden können. Also Texte, Bilder, Musik, Videos usw. Das sind die Daten die man nicht verlieren will. Der Computer und alle Programme darauf sind leicht ersetzbar, aber nicht der neueste Roman, den Sie zum Beispiel mittels Textprogramm geschrieben haben. Das Textprogramm hat ihn in einer oder mehreren Dateien gespeichert. Und zwar auf der Festplatte des PC, dort wo auch die Programme gespeichert sind. Festplatten können heute ein Terabyte speichern, also 1 Billion Bytes. Oder hunderte Gigabytes, also hunderte Milliarden Bytes. Ein gewöhnlicher Text ohne Formatierung benötigt nur ein Byte Speicherplatz pro Buchstabe, es hätte also theoretisch ein Text mit bis zu 1 000 000 000 000 Buchstaben Platz auf so einer Festplatte. (Das ist weniger als die Hälfte der deutschen Staatsschulden in Euro, aber…) Tippt man mit 200 Zeichen pro Minute dann hätte man 9512 Jahre rund um die Uhr zu tippen bis die Festplatte voll wird. Dennoch ist das viel weniger als ein menschliches Gehirn sich merken kann. Selbst reine Texte können ziemlich viel Platz im PC Speicher brauchen wenn das Textprogramm viele Formatierungsoptionen mit abspeichert. In der Praxis geht der meiste Platz im Speicher für Videos drauf. Auch Fotos brauchen viel Platz, weil für die Farbe jedes winzigen Punktes eines Fotos mehr Information benötigt wird als ein Buchstabe benötigt. Deshalb werden Videos und Fotos meistens komprimiert (bedeutet zusammengedrückt weil dann weniger Platz benötigt wird) gespeichert. Dabei wird dann nicht jedes Tüpfelchen einzeln gespeichert, sondern gleiche oder ähnliche werden zusammengefasst, was in letzterem Fall auf Kosten der Qualität geht.

Verlustrisiko beim Bearbeiten komprimierter Dateien:

Komprimierung geht oft nur in eine Richtung, in Richtung Qualitätsverlust. Hat man nur die komprimierte Version des Fotos oder Videos, dann lässt sich daraus das Original nicht mehr herstellen, wenn es mit Qualitätsverlust komprimiert wurde. Vor allem wenn ein komprimiertes Bild bearbeitet wird und danach neu abgespeichert wird, summieren sich die Qualitätsverluste da jedesmal neu komprimiert werden muss. Am Ende hat man dann endlich die perfekten Farben aber auf dem Bild sind die Details nicht mehr zu erkennen. So ist es wichtig bei Fotos und Videos immer auch das Original aufzubewahren. Auch wenn das Original öde aussieht und auf dem Kopf steht enthält es mehr Details als alle daraus entstandenen „Verbesserungen“. Häufig geänderte Bilder sind am Ende meistens unbrauchbar und können nicht wieder hergestellt werden, obwohl man gar nichts gelöscht hat. Besitzt man noch das Original dann kann man erneut versuchen, eine Kopie davon zu verbessern.

Verlustrisiko beim Verkleinern von Bildern:

Heutige Fotos scheinen zu gross für den Bildschirm. Verkleinert man sie so, dass man sie gut betrachten kann, dann muss man bedenken, dass es nicht möglich ist sie später wieder in die ursprüngliche Qualität und Grösse umzuwandeln. Denn auf dem kleineren Foto haben weniger Details Platz als man für ein grosses Foto bräuchte. Fotos in Bildschirmgrösse haben zu wenig Details um sie auf DIN A4 Format zu drucken. Will man ein Poster daraus herstellen, so braucht man unbedingt ein detailreiches grosses Bild, sonst erscheint alles verschwommen. So wie bei jeder Bearbeitung sollte man das Original sicher aufbewahren und nicht verändern, sondern nur Kopien davon benutzen.

Vorsorge:

Kein Computer hält ewig. Kein Speicher ist so zuverlässig, dass man ihm allein die wichtigsten Daten anvertrauen kann. Je mehr Kopien es von den Daten gibt und je mehr unterschiedliche Orte diese Kopien benutzen, umso sicherer sind die Daten. Oft genügt schon ein USB Stick, wo man das Wichtigste ein zweitesmal speichern kann für den Fall der Fälle. Ganz gut ist es eine externe Festplatte dafür zu nutzen. Aber diese Kopien dann nicht an demselben Ort aufbewahren. Denn ein Blitzschlag könnte den Computer mitsamt den Kopien vernichten. Wenn man keine Datenschutzbedenken hat kann man seine Daten auch zusätzlich im Internet aufbewahren. Da sind sie gewiss nicht immer sicher aber eine Kopie an einem weit entfernten Ort ist schon gut.

Datenrettung

Ich mache selber keine Datenrettung weil ich dafür nur teilweise ausgerüstet bin, will aber dennoch einige Tips geben was zu tun ist und was im Ernstfall noch zu retten wäre.

Das Wichtigste zuerst

Wenn lebenswichtige, wertvolle oder unersetzliche Daten verschwunden oder defekt sind, dann besteht die Gefahr, dass sie endgültig verlorengehen weil der Computer den Platz wo sie gespeichert waren wieder verwendet und die Daten dadurch im Laufe der Zeit überschreibt. Daher sollte man gar nichts mehr tun auf dem betreffenden Computer, ihn auch nicht herunterfahren, sondern mit einem Fachmann alle weiteren Schritte besprechen.

In weniger wichtigen Fällen, wo ein Verlust der Daten in Kauf genommen werden kann, ist es möglich selber etwas zu tun.

Windows Papierkorb

Versehentlich gelöschte Dateien können in Windows einfach wiederhergestellt werden. Dazu öffnet man den Windows Papierkorb und sucht darin die gelöschte Datei. Klickt man auf diese mit der rechten Maustaste, dann kann man Wiederherstellen wählen und die Datei ist wieder dort wo sie vor dem Löschen war. So ist das Wiederherstellen recht unproblematisch. Das Betriebssystem nimmt einen nicht für voll und hat wohl manchmal recht. Oder man ist gerade deshalb so unkonzentriert weil da sowieso alles nochmal nachgefragt wird statt es einfach zu tun.

Datenverlust

– Ist die Datei nicht im Papierkorb, dann wurde sie vielleicht endgültig gelöscht. Das tut man wenn man im Papierkorbmenu auf Datei klickt und dann auf Papierkorb leeren. Selbst dann sind die Daten noch nicht weg. Erst wenn der PC an der Stelle etwas anderes speichert sind sie verloren.
– Es könnte auch sein, dass die Datei nicht auf der Festplatte des PC war sondern in einem Zusatzgerät (USB Stick, Kamera usw.) dann ist sie schon beim ersten Löschen verschwunden und nicht im Papierkorb. In dem Fall muss das Zusatzgerät wieder angeschlossen werden, um die Daten dort wo sie waren wiederherstellen zu können.
– Wenn man einen Datenträger (Festplatte oder Zusatzgerät) versehentlich formatiert oder partitioniert hat scheint alles weg zu sein was gespeichert war. Es ist aber noch da solange man nichts Neues speichert.

Datenwiederherstellung

In diesen Fällen ist es zweckmässig, sich ein Datenrettungsprogramm anzuschaffen und mit dem Computer bis dahin möglichst nichts mehr zu tun. Leider speichert der PC selber ständig etwas, so dass ein Datenverlust nicht ganz auszuschliessen ist. Die Wiederherstellungsprogramme gibt es teilweise kostenlos. Leider sind nicht alle gut und es ist sogar möglich, damit die Daten endgültig unlesbar zu machen. Je nach Wichtigkeit der Daten sollte man dafür mehr oder weniger ausgeben. Zum Beispiel: DataRecovery_EN
Um das teilweise Überschreiben verstümmelter oder verschwundener Daten zu verhindern ist es manchmal sogar sinnvoll beim Computer im laufenden Betrieb den Netzstecker zu ziehen. Gewiss, das schadet dem Computer und das sollte man wirklich nur tun wenn die verschwundenen Daten wichtiger sind als der Computer und das was aktuell am Computer gearbeitet wurde. Denn das kann dabei verlorengehen. In selteneren Fällen könnten die Daten der benutzten Programme nicht mehr zusammenpassen, wenn nicht ordentlich heruntergefahren wird. Dadurch könnte es sein, dass Programme mit den Daten nicht mehr funktionieren (wenn sie nicht so gut programmiert waren). Kann man diese Risiken eingehen, dann bestehen mehr Chancen die abhanden gekommenen Daten wiederherzustellen. Der Computer wird dann nicht heruntergefahren weil gerade dabei viel gespeichert wird, das die gelöschten Daten überschreiben könnte. Er wird auch nicht mehr hochgefahren, sondern von einem anderen PC aus die Festplatte gelesen. Der muss natürlich so eingestellt sein, dass er nichts auf diese Festplatte schreibt.

Datenfehler

Ein anderer Grund warum Daten verloren gehen sind Fehler im Dateisystem des Speichers. Also dort wo gespeichert ist welche Bruchstücke in welcher Reihenfolge zur Datei gehören. Der Grund ist oft ein Computerabsturz oder Stromausfall. Dann kann man sich in Windows mit Rechtsklick auf das betreffende Laufwerk dessen Eigenschaften ansehen. Darin gibt es die Möglichkeit der Fehlerüberprüfung und Dateisystemfehler automatisch zu korrigieren. Diese Datenwiederherstellung von Windows findet solche verschwundenen Dateien oder Dateifragmente. Sie werden nicht wiederhergestellt sondern jeder Fund wird als neue Datei im Hauptverzeichnis gespeichert. Da findet man dann die Dateien mit seltsamen Namen wie FILE0000.CHK Das ist leider keine verwendbare Datei mehr. Man muss erraten welche Datei es vorher war. Es gibt auch Programme die einem raten helfen wenn es zu viele Dateien sind. Dann muss man die Datei umbenennen, am besten so wie sie früher geheissen hat. Zumindest die letzten Buchstaben müssen wieder stimmen beim Namen. Dann kann man versuchen, diese Datei zu verwenden. Funktioniert das und lässt sie sich öffnen, dann hat man sie wieder und kann sie dorthin abspeichern wo sie früher war. Funktioniert das Öffnen der Datei trotz Umbenennen nicht, dann könnte es sein, dass es früher eine andere Datei war und nicht die die man sucht. Besonders bei grossen Dateien (Videos) passiert es oft, dass es schon die richtige Datei wäre aber trotzdem nicht funktioniert. Das liegt daran, dass es nicht die vollständige Datei ist sondern nur ein Teil davon. Wenn dem Teil wichtige Sachen fehlen dann funktioniert das nicht. Der Grund ist das dynamische Speichersystem des PC. Der Speicher ist selten ganz leer und Platz gibt es oft nur da wo schonmal etwas gespeichert war das gelöscht wurde. Der Speicher besteht also aus vielen Abschnitten von Speicherplätzen, von denen manche besetzt sind und andere frei weil gelöscht oder frei weil noch nie benutzt. Speichert man nun so einen grossen Film, dann sucht er sich einen freien Platz und speichert den Anfang ab. Dann stellt er fest der freie Platz ist zu wenig für den Film. Dann sucht er sich die nächste freie Stelle im Speicher und setzt dort den Film fort. Auf diese Weise kann der Film im Speicher dann etliche verschiedene Stellen belegen. Er wird nur selten in einem Stück zusammenhängend gespeichert. Bei der Wiederherstellung bekommt man aber für jedes Teilstück eine eigene Datei und keines funktioniert weil der Film nirgends vollständig ist. Wenn man den Datenträger häufig defragmentiert, dann kann man vermeiden, dass der Film bruchstückweise abgespeichert wird. Dann hat man öfter Glück und die Wiederhergestellten Dateien lassen sich öffnen. Wenn nicht dann könnten spezielle Videoreparaturprogramme wenigstens Bruchstücke des Films wieder abspielbar machen. Zum Beispiel ein Programm zur Reparatur kleiner AVI Filme: DivFix

Hardwarefehler

Bei defekter Festplatte werden Teile der Daten unlesbar. Man kann die Festplatte per Programm überprüfen, wobei dann beschädigte Stellen der Platte nicht mehr verwendet werden. Die Daten die dort waren sind aber nicht wiederherstellbar. Es ist besser gleich eine neue Festplatte einzubauen und die Alte erstmal in Ruhe abkühlen lassen. Wenn möglich dann zuerst die wichtigsten Daten von der alten Festplatte auf die neue überspielen. Man erhält ggf. beschädigte Dateien. Es ist einen Versuch wert, solche Dateien irgendwie doch noch zu öffnen und den Defekt manuell zu reparieren. Eine defekte Festplatte die nicht mehr ganz lesbar ist aber noch halbwegs funktioniert kann man aufbewahren. Es kommt vor, dass zu einem späteren Zeitpunkt Dinge wieder lesbar werden die zunächst defekt waren.
Bei Totalschaden:
Hardwareschaden der Festplatte, Überspannung, Bruch, gelöscht und teilweise überschrieben. Da hilft dann nur mehr ein Spezialverfahren, das die noch vorhandenen Daten vom Speichermedium selbst abliest (Festplatte zerlegt) und die Millionen von Bruchstücken wieder zusammenführt zu Dateien. Das ist etwa so wie aus einem Pfund Semmelbrösel die Semmeln wieder zusammenzukleben. Langwierig und teuer. Auf diese Weise konnten sogar zerstörte Festplatten aus dem World Trade Center noch gelesen werden.