为什么照片在PC硬盘上损坏？

我不是专业摄影师，但是我非常重视我的照片。有时，当我在服用它们几个月或几年后仔细检查它们时，其中一些只是出于没有明显原因的腐败现象出现。我经常遇到诸如灰色区域，从某个点开始甚至从根本上无法显示的照片改变颜色之类的东西。我在PC上同时使用Windows和Linux OS。

为什么会发生这种情况，最重要的是，如何避免这种情况发生？

有两个主要原因。首先是数据降级。随着时间的流逝，存储在磁性介质（例如硬盘）上的钻头可能会失去磁定向，从而损坏钻头。在更恶劣的条件下（高温高湿），物理介质本身可能开始降解。对于固态介质（例如SSD），其机制不同，但结果相似。

更常见的情况是静默数据损坏，从而在写入或读取数据期间发生错误。尽管前一个链接上的图像是一个极端的示例，但通常单个翻转位会损坏图像。

对于这些问题，有两种解决方案，并且假定您轮换备份，仅备份是无济于事的。更复杂和技术性的方法是使用具有内置数据完整性机制（例如ZFS或btrfs）的文件系统，而更简单的方法是为备份之间的每个文件计算哈希以检测任何更改。

我不会太担心这种情况的发生，因为硬盘会发生故障。就像这个世界上的其他任何东西一样，它们也不是完美的。您无法进入永不丢失文件的状态。

但是，您可以进入永不丢失照片的状态 -通过在单独的硬盘驱动器上具有多个副本（包括在单独的物理位置中至少包含一个副本）来做到这一点。这样就不会出现磁盘故障的问题，因为您可以从另一个位置获取照片。

为何会发生这种情况的答案取决于驱动器的类型，文件的类型，文件系统和所使用的操作系统，因此无法给出此问题的完整答案。

但是，关于如何避免这种情况，另一个答案涉及到备份-但是，对于像这样的文件损坏，您需要一种方法来识别文件的特定副本何时已损坏，并避免将其复制到备份中。以文件的2个损坏的副本结尾很容易。技术上的答案是使用校验和并将它们进行比较以识别损坏的文件。

如今，避免这种情况的最佳方法是使用在线存储服务，该服务将为您处理所有冗余和文件完整性。

照片文件在这方面并不特殊，计算机上的任何文件都可能损坏。JPEG比其他许多文件类型更可能以明显的方式显示损坏，因此您可能会注意到更多（请参阅@pipe关于@alldayremix答案的评论）。

文件可能会以多种方式损坏，（非SSD）硬盘驱动器可能离磁铁太近，CD和DVD可能会逐渐腐烂，电气干扰以及固件或软件中的错误可能会损坏传输中的文件。也有其他原因，但是我建议您在与计算机相关的更多堆栈上询问是否要详细介绍。

关于可以做什么，我能想到的最佳答案是计算哈希并保留照片的多个副本。为此，我编写了一个免费的开源程序自己为解决这个问题：Archiverify。

它通过计算哈希值，将哈希值存储在图像旁边以及在运行它们时将文件与哈希值进行比较来工作。只要您拥有一个以上的文件副本，它就可以自动从正常副本中刷新损坏的副本（假设两个副本都不会立即损坏）。

另外，我确定有可用的付费存储/备份服务，这些服务将在后台进行哈希处理并定期为您检查。

如上所述，有多个原因。随着时间的流逝，它可能只是自然磨损而损坏了文件的一部分或物理性能下降。如果您不断发现照片和其他文件严重损坏，则可能是计算机病毒的迹象。如果您不希望前两种方式损坏文件，请投资SSD，因为它的降级速度不会快，而且会快10倍。（您可能也想进行快速病毒扫描。）

为什么会发生这种情况，最重要的是，如何避免这种情况发生？

您应该在Security.SE上问这个问题。

为了避免损坏，您应该进行备份。

在信息技术中，备份或备份过程是指计算机数据的复制和归档，因此可用于在发生数据丢失事件后恢复原始数据。动词形式是用两个词备份，而名词是备用词。

诸如CD-R和DVD-R之类的可写数字光学介质甚至可能被阳光损坏。为避免这种情况，您可以使用双重备份策略。但是，如今，我们拥有如此精美的在线方法来备份照片，例如Instagram或其他在线服务。例如，在Google云端硬盘后面有大量数据中心。您的每张照片都会存储在这些数据中心托管的服务器上的Google文件系统（GoogleFS或GFS）上。该文件系统是Google设计的，目的是防止用户丢失数据。您的照片将保存在三个不同地理位置的三个示例中，以防止由于闪电，海啸，地震等当地灾害而造成的数据丢失。

尝试同时使用多个在线服务（例如megaupload，dropbox，wuala，4shared等）。

此后，为了最大程度地放心，您的照片都没有被修改或损坏，您将使用校验和来验证数据的完整性。

校验和是来自数字数据块的小尺寸数据，目的是检测可能在其传输或存储过程中引入的错误。

最好的方法是将加密技术用于此类任务。使用最新的稳定哈希函数，例如SHA-256或SHA-512。较旧的算法，例如MD5，现在被认为是不安全的。现代攻击者可能使用相同的md5sum来伪造您的数据。

完成后，您将拥有一个分布式备份系统，即使最复杂，最专心的攻击者（例如由国家支持的攻击）也不会轻易损坏。

• 内含相同数据的两个DVD副本：

     1. Photo1.jpg
     2. Photo2.jpg
     3. Photo3.jpg
   ...
   999. Photo999.jpg
  1000. SHA256SUM
  

  此SHA256SUM应包含以下内容：

  e5347dce99eb8cf694cf708d4a17d83abb3ec378241b5878c0abdab045859b24  Photo1.jpg
  b497a12b608def869a0429d7e6bbbd112bd413256201647a5aff6773de3b7bd9  Photo2.jpg
  b15b0d99bf8135286f444fc62bcf70278a89e60650252ab2bd3b6fffd40c4255  Photo3.jpg
  ...
  209732fbdb499f0cad6fd3311b45185667bbb40e501106997d3ac2c49cb30a7e  Photo999.jpg
  

  线条209732fbdb499f0cad6fd3...是照片的独特哈希。当您的一张照片损坏时，此哈希将更改为另一张照片，因此您可以针对此列表测试哈希值，以使您的照片保持完整性。

• 其次，所有这些照片和此SHA256SUM哈希文件都将上传到例如保管箱和其他地方。

现在，您有5张照片副本。当前硬盘驱动器上的2个脱机，2个在线，1个。

当然，该方案可能会演变为更可靠的方案。你的想象力就是你的王牌。

我不能排除旧相机和最新图像查看器之间的jpeg标准有所不同，因此照片看起来只是损坏了。有时，软件仅符合标准的初步版本。尝试使用较旧的查看器（在旧计算机上）。