又到了考（bao）驗（lu）閱（nian）歷（ling）的時候了。

盆友，你可識得此物？

在80年代90年代，可是有不少寶貴的代碼數(shù)據(jù)，都是存儲在這樣的載體之中的，比如DOS版的仙劍1。圖片

辣么，如果現(xiàn)在有一張存儲古早代碼的軟盤到了你手里，你該如何解開其中的歷史秘密？要知道，在今天，你可能連讀取軟盤的設(shè)備都很難找到……

要是再磕了碰了，那就更完蛋了。

最近，vsftpd作者、Google Project Zero創(chuàng)始人Chris Evans大佬就遇到了這樣的難題：

在和Phil Pemberton一起恢復(fù)存儲在軟盤中的幾個古早游戲代碼時，他們發(fā)現(xiàn)，部分軟盤出現(xiàn)了不同程度的損壞，以致于直接用Greaseweazle這樣的設(shè)備是無法讀取的。

△Greaseweazle F7 Plus

怎么辦？大佬決心要搞出一個全新的方案，搶救寶貴歷史代碼。

設(shè)備也簡單，就用萬能的示波器。

沒錯，就是那種用來測試電路、顯示波形的儀器。

恢復(fù)出來的游戲代碼竟然還能玩，而且界面顯示清晰：

這波操作，看得網(wǎng)友直呼：數(shù)據(jù)考古不要太酷。

▍手敲0和1，100%恢復(fù)古早代碼

軟盤通常以模擬信號的方式存儲數(shù)據(jù)。

這里面存儲的模擬信號，用的是最原始的FM調(diào)制（頻率調(diào)制）。

也就是說，它所存儲的信號0和1，分別會以不同的波形頻率表示。

△這代表的是00101100

以下面這段波形為例，單位周期下，在信號為0時，輸出的頻率是比較慢的；而當信號變成1時，頻率就會突然變快。

因此，只需要找到周期規(guī)律，就能判斷一個周期里，信號代表的是0還是1。

但也不能僅僅看峰值來判斷信號是否為1。例如，在這個周期里，就出現(xiàn)了一個“假峰值”，然而人工解讀的結(jié)果還是0。

因為這個峰值其實是一個噪音，信號的整體趨勢仍然是下降的，波形的頻率本質(zhì)上并沒有變化。（但信號為1時，波形會呈現(xiàn)一個完整的周期，起始點和終點的值是非常接近的）

有網(wǎng)友給出了簡單的判斷方法：一個周期過去，如果信號值變化很大，則代表0；如果信號值幾乎不變，則代表1。

據(jù)Chris Evans介紹，代表0的正弦波信號，是8μs一個周期；而代表1的正弦波信號，則是4μs一個周期。

這種情況下，用Greaseweazle等“現(xiàn)代設(shè)備”直接讀取數(shù)據(jù)，會出現(xiàn)一個問題。

如果軟盤中的數(shù)據(jù)，由于各種外部原因（時間久遠、使用次數(shù)過多）出現(xiàn)了損壞，那么僅憑機器，是無法從這些帶有大量噪音的數(shù)據(jù)中完成解讀的。

△就像這樣，有一個扇區(qū)出現(xiàn)了問題

但人卻可以輕易看出這些數(shù)據(jù)中的“規(guī)律”，從而判斷信號的狀態(tài)。

因此，用示波器將軟盤中傳輸?shù)哪M信號展示出來，再由人工進行解讀，會是個更好的方法。

于是Evans和Pemberton將示波器直接連上了軟盤驅(qū)動器的測試點，看看軟盤到底都輸出了些什么信號。

其中，輸入信號會呈現(xiàn)一正一負兩個波形，用來消除一部分噪聲。

從各種“年代久遠”的軟盤解讀出的信號來看，難怪Greaseweazle這些設(shè)備讀不出來……（連人也得仔細分辨一會兒）

接下來，就是處理這些神奇的波形了。

為了更好地處理噪音、繪制信號圖像，Evans和Pemberton還用上了Audacity來處理模擬信號。

Audacity是一個免費開源的音頻分析和編輯工具，能夠快速放大和檢查波形，還具有多功能低通濾波器，以及直接繪圖的功能。

另外，Audacity也支持CSV文件的導(dǎo)入。

Evans和他的小伙伴還利用這樣的音頻工具搞出了新的衍生玩法……

比如將速度放慢100倍，聽一聽軟盤記錄的聲音。恢復(fù)出來的數(shù)據(jù)，效果還不錯。

但上面這些，還只能用于數(shù)據(jù)比較正常的信號。

對于軟盤本身有輕微損壞的信號，想要恢復(fù)就變得更困難了。

▍軟盤壞了怎么辦？

要是軟盤上有劃痕，這部分的信號就會變得非常難以辨認。

這是Evans和Pemberton還原的其中一個凹痕的信號，顯然中間那部分，信號振幅（圖中信號的強度）丟失得非常厲害，還自帶噪音。

其中一種方法是，多用幾種不同的軟盤驅(qū)動器試試。

先用MF504C軟盤驅(qū)動器過濾一下噪音：

好像效果不大。

換上另一個TEAC軟盤驅(qū)動器后，顯示的信號更加給力了，但強度還是很?。?

用肉眼分辨的話，難度還是太高了。

鑒于此，Evans和Pemberton又換上了TEC軟盤驅(qū)動器，效果好多了，峰值也變得清晰可辨。

除此之外，應(yīng)對這類信號振幅丟失的情況，還有另一種方法：手工繪制修復(fù)。

由于峰值缺失得實在太厲害，只能通過人為修復(fù)，繪制部分峰值信號，來解決強度過低的問題。

但無論如何，這些信號都可以被修復(fù)。

據(jù)作者介紹，上面這些辦法100%可以恢復(fù)軟盤中的數(shù)據(jù)。

除非真的出現(xiàn)了不可抗力。

例如，軟盤的一部分被損壞得很徹底圖片：

這種情況下，軟盤數(shù)據(jù)就徹底沒辦法恢復(fù)了。

所以，家里有“上古寶物”的小伙伴，一定要保護好自己的軟盤！

▍關(guān)于作者

這個項目的作者之一，是最受歡迎的Linux發(fā)行版FTP服務(wù)器程序vsftpd作者、著名黑客Chris Evans。

他畢業(yè)于牛津大學(xué)，畢業(yè)后進入甲骨文工作，其后又在谷歌工作了9年時間，是Chrome瀏覽器安全團隊和谷歌黑客團隊Project Zero的創(chuàng)建者。

據(jù)報道，Project Zero團隊由谷歌內(nèi)部頂尖安全工程師組成，使命是找出全球范圍內(nèi)高價值的安全漏洞，并將其徹底消除。

2015年，特斯拉把這位黑客大神攬入麾下，負責(zé)領(lǐng)導(dǎo)安全工作。2016年，Evans從特斯拉離職。

Evans還是漏洞賞金平臺HackerOne的成立顧問。

現(xiàn)在，據(jù)老哥自己說，他處在“半退休”狀態(tài)。

最后的最后，你是否也對80年代的游戲代碼長啥樣產(chǎn)生了好奇？

Evans表示，這些恢復(fù)出來的源代碼已經(jīng)交給游戲原作者，是否開源就要看原作者的意思了，如果你感興趣，不妨蹲個后續(xù)~

此前還介紹過另一個從21張軟盤中被“搶救”出來的紅白機游戲，代碼已在GitHub上開源：https://github.com/DickBlackshack/Days-of-Thunder-NES-Unpublished/

參考鏈接：

[1]https://scarybeastsecurity.blogspot.com/2021/05/recovering-lost-treasure-filled-floppy.html

[2]https://news.ycombinator.com/item?id=27187435