Eliminação segura de arquivos em memória não-volátil

Abstract

O advento da Internet das Coisas (IoT) e a popularização de dispositivos móveis com memória não-volátil traz novos desafios quanto a remoção de arquivos. Técnicas tradicionalmente empregadas em meios magnéticos não são efetivas quando aplicadas para memórias não voláteis, como a memória flash. Devido às características peculiares deste tipo de memória, notadamente a existência de uma Camada de Tradução da Flash (FTL), sistemas operacionais somente gerenciam blocos lógicos, e não tem mais controle direto dos blocos físicos de uma memória flash. Consequentemente, novos métodos de remoção segura foram desenvolvidos, que empregam operações de Sobrescrita com Zeros, de Apagamento de Blocos e técnicas de Apagamento Criptográfico. Este trabalho analisa estes métodos, compara suas operações e propõe um novo método, com melhor desempenho que os descritos na literatura. O método proposto é um método híbrido, que combina de forma equilibrada operações de sobrescrita e apagamento, para evitar o apagamento desnecessário de blocos ainda não utilizados e reduzir o desgaste prematuro da memória. Para verificar a eficiência do método proposto e dos demais métodos, foi desenvolvido um simulador para exercitar a remoção de arquivos em diversos experimentos.

The advent of the Internet of Things (IoT) and the popularization of mobile devices with non-volatile memory brings new challenges regarding the removal of files. Techniques traditionally employed in magnetic media are not effective when applied to non-volatile memories, such as flash memory. Because of the peculiar characteristics of this type of memory, notably the existence of a Flash Translation Layer (FTL), operating systems only manage logical blocks, and no longer have direct control of the physical blocks of a flash memory. Consequently, new methods of safe removal have been developed, which employ Zero Override, Block Erase, and Cryptographic Erase techniques. This work analyzes these methods, compares their operations and proposes a new method, with better performance than those described in the literature. The proposed method is a hybrid method, which combines overwriting and deletion operations to obtain a balanced use of these operations, avoid unnecessary deletion of unused blocks and reduce premature memory wear. To verify the efficiency of the proposed method and of the other methods, a simulator was developed to exercise the removal of files in several experiments.