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古特曼演算法
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古特曼演算法（英語：Gutmann method）是一種將電腦硬碟中的內容，如檔案，進行安全抹除的演算法。該演算法由彼得·古特曼與科林·普拉姆設計，最早出現於1996年6月的期刊文章《Secure Deletion of Data from Magnetic and Solid-State Memory》。主要特色是在要被抹除的區段中重複寫入35個片段。
而片段的選擇，是在假定使用者不知道使用在硬碟的編碼機制為何，因此該演算法特別為3種不同型別的硬碟，設計不同的片段。如果使用者知道硬碟所使用的編碼模式，就可以為這個硬碟選用專屬的片段模式。一個硬碟當中不同的編碼機制，會需要不同的片段模式。
在古特曼演算法當中，大多數的片段模式多是設計給較老舊的MFM/RLL編碼硬碟。較為近代的硬碟類型技術上都不是使用這種較老舊的編碼模式，造成這些由古特曼設計的片段模式成為累贅[1]。因此，從約2001年開始，ATA IDE與SATA硬碟製造商，針對「安全抹除」標準進行支援設計，避免了使用古特曼演算法抹除整個硬碟的需求[2]。
自2001年起，一些高技術配置及SATA硬碟製造商的設計已支援ATA Secure Erase標準，使得在清除整個硬碟時，不再需要使用古特曼演算法。[3]此外，古特曼演算法不適用於隨身碟：一項2011年的研究顯示，有 71.7% 的資料仍可被恢復。而在固態硬盤上，使用該方法後的資料恢復率約為 0.8% 至 4.3%。[4]
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背景
在大多數作業系統中，刪除功能僅會將檔案所佔用的空間標記為可重複使用（即移除檔案的指標），但不會立即移除其內容。因此，在此階段，透過許多資料恢復軟件仍能相對輕鬆地還原檔案。然而，一旦該空間被其他資料覆寫後，已無法透過純軟件方式來恢復被覆寫的資料，因為儲存裝置的介面僅能回傳當前的內容。
彼得·古特曼主張，情報機構可能具備高階工具（例如磁力顯微鏡搭配圖像分析），可以偵測磁碟上先前的資料位元。然而，根據《使用磁力顯微鏡從硬碟重建資料》的研究，這項主張被認為站不住腳。[5]
方法
一次完整的覆寫程序由四組隨機寫入模式作為開頭，接着隨機執行第 5 至 31 次的特定寫入模式（詳見下表），最後再以四組隨機模式作為結束。
每個第 5 至 31 次的模式皆針對某一種磁儲存的代碼方式設計，以隱藏磁碟上的資料，達到無法輕易恢復的效果。儘管下表中的位元模式專門針對特定編碼方式，但覆寫時仍會對整個磁碟進行多次寫入，確保資料被徹底覆蓋。使用該方法的最終目標是，即使是高階的物理掃描技術（如磁力顯微鏡），也無法恢復任何資料。
表中的模式透過不同編碼方式展示了磁碟上的位元如何排列。這些模式旨在隱藏原始資料，使即便有進階的工具也難以找回。
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批評
美國全國經濟研究所這間私人非營利研究機構的丹尼爾·費恩柏格（Daniel Feenberg）對葛特曼的主張提出了批評。他質疑葛特曼所宣稱的「情報機構有能力讀取被覆寫的資料」的說法，指出此類主張缺乏證據支持。費恩柏格發現，葛特曼引用了一個不存在的資料來源，且其他來源也無法實際證明成功恢復資料，只能進行部分成功的觀察。此外，葛特曼對「隨機」的定義與常見的理解也有所不同。他認為，隨機資料應該是偽隨機數據，且序列的生成規律需為資料恢復方所知。然而，這與一般的「不可預測」隨機數不同，例如由密碼學安全偽隨機數生成器所生成的序列。[6]
儘管如此，一些政府的資訊安全程序仍認為，磁碟即使已被覆寫一次，仍屬於敏感資料。[7]
葛特曼本人對部分批評進行了回應，並在其原始論文的後記中批評了人們對其演算法的濫用。他指出[8][9]：
「自從這篇論文發表以來，有些人將我所描述的35 次覆寫技術，視為一種驅邪儀式來驅逐邪靈，而非基於磁碟編碼技術的技術性分析。因此，他們主張即使在PRML和EPRML磁碟上也應進行完整的 35 次覆寫，儘管這樣做的效果不會比單純以隨機資料覆蓋更有效。」「實際上，對任何磁碟進行完整的 35 次覆寫都是毫無意義的，因為此技術的設計涵蓋了所有常用編碼技術的組合，包括超過 30 年歷史的 MFM 方法（如果你不了解這段話的意思，請重讀論文）。如果你使用的磁碟採用某一種特定的編碼技術X，只需要進行針對 X 的覆寫，而不需要進行全部 35 次的覆寫。」
「對於現代的 PRML 和 EPRML 磁碟而言，進行幾次隨機資料的擦除已是最佳方法。正如論文所說，『用隨機資料進行徹底擦除，已經是所能達到的最佳效果』。這在1996 年如此，現在依然如此。」
— 彼得·古特曼， 〈從磁性與固態記憶體中安全刪除資料〉， 奧克蘭大學電腦科學系
參考文獻
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