【軟、硬體不同機制提供多樣化資料防刪改手段】WORM資料唯讀技術的基本類型

顧名思義，通稱為「一寫多讀」（Write Once Read Many，WORM）的防竄改技術，是只允許對儲存媒體寫入一次資料，然後，儲存媒體便轉為無法執行複寫、修改或刪除資料的狀態，也就是唯讀的屬性。

單就唯讀功能來說，實現非常容易，幾乎任何作業系統與檔案系統，都能將檔案或資料夾設定為唯讀屬性、防止更改。但WORM功能所要求的，不僅是唯讀，而是不可逆、無法繞過與解除的唯讀能力，所以我們可以說，WORM技術的本質，是提供具備「強固性」的資料唯讀功能。

一般作業系統或檔案系統的唯讀功能，是可逆的、可解除的，也容易被繞過，無法滿足WORM應用所需的強固性。如果要實現具備足夠強固性的資料唯讀功能，我們必須在儲存媒體或儲存系統軟體設計上，搭配專門的防寫機制，而這樣的條件，也讓WORM技術成為專門的領域，通常必須透過專門設計的儲存媒體或軟體功能來實施。

依照WORM技術實現資料防寫的機制，我們可以將WORM技術概分為：物理型、韌體型與軟體型，共三大類，分別透過儲存媒體的物理特性、儲存裝置的韌體、儲存系統軟體，來提供WORM能力。

而不同的WORM技術機制，搭配各種類型的儲存媒體，便構成了形形色色的WORM產品組合。雖然這些WORM產品都同樣能提供鎖定資料狀態、防止刪改的功能，但隨著採用的技術原理與儲存媒體差異，在保存資料的能力，存取便利性，儲存空間的再利用性等方面，也各有不同的特性。

接下來我們便以WORM的運作機制為基礎，結合儲存媒體與儲存裝置的型式，逐一檢視當前主要的WORM技術與產品型式。

物理型WORM技術

這種作法，主要是利用儲存媒體的物理性質，或是物理機構設計等2種手段，來提供防止寫入資料的能力。

其中，基於儲存媒體材料物理性質的WORM技術，主要是應用在CD-R、DVD-R等光學儲存媒體。這類技術的優點是極為可靠，其防寫措施是建立在儲存媒體的物理性質上，例如CD-R、DVD-R的防寫機制，大多是透過加熱光碟片染料，使之產生化學變化，帶來光碟片反射率的變化來實現，而這個過程是不可逆的，於是，從根本上完全防止了刪改資料的可能性，唯有使用物理手段破壞媒體，才能銷毀其中的資料，因而堪稱最可靠的WORM技術。

而利用物理機構設計來實現的WORM技術，最典型的便是磁帶、軟碟片、SD記憶卡等儲存媒體，所提供的防寫孔或防寫開關，一旦我們將資料寫入後，隨即遮蓋防寫孔，便構成了防寫入保護。不過，這種防寫入機制是可逆、可以繞過的，只要解除防寫孔就能寫入資料，防刪改能力的強固性不足，只能用於一般的防寫保護，而無法滿足法規遵循等更嚴格的防寫要求。但另一方面，由於這類防寫保護是可逆的，因而儲存媒體也得以重複利用。

韌體型WORM技術

利用儲存裝置與儲存媒體內的韌體，來實現儲存媒體的WORM保護，這類WORM技術已被應用在磁帶，以及SD卡、SSD等儲存媒體上。

以磁帶類型產品來說，幾乎所有主流磁帶系統都能提供專用的WORM卡匣，藉由磁帶卡匣上的識別微碼，配合磁帶機的微碼控制功能運作。當磁帶機識別出磁帶卡匣是WORM型式時，便會禁止更改與刪除已寫入該磁帶中的資料。

當前使用最普遍的LTO磁帶，只要是LTO 3以後的規格，都有對應的WORM磁帶版本。另一種主流磁帶規格IBM的3592，也同樣有WORM版本，其他一些已淡出市場的磁帶規格，如Sony的AIT，SotrageTek T10000等，也都有WORM版本的磁帶可供選購。

有少數硬碟、SD卡與SSD產品，也能透過韌體來提供WORM功能。例如，Flexxon便能提供具備WORM能力的SD卡與Micro SD卡產品；而在硬碟儲存裝置方面，GreenTec-USA也曾推出WORM硬碟產品。

這些WORM儲存裝置，可以藉由本身內建的微控制器，鎖住儲存區塊的存取功能，當個別區塊被寫入資料後，儲存裝置韌體便會鎖住該區塊，無法再刪除與覆寫，而只能讀取。

整體而言，透過韌體實現的WORM功能，雖然並不像透過物理原理實現的光學儲存媒體WORM，是完全不可逆的，但在實務上，卻是難以繞過的，因為，要繞過微控制器韌體識別控管的可能性很低，足以達到法規遵循應用的要求，只有透過物理破壞手段，才能銷毀其中的資料（對於磁帶這類磁性儲存媒體，還有透過外部施加強力磁場、藉由消磁來強制刪除資料的破壞手段。）。

軟體型WORM技術

利用儲存設備內建儲存作業系統的WORM軟體功能，對底層磁碟機上的儲存區或檔案，設定WORM防寫屬性。

不同於一般作業系統或檔案系統的唯讀功能，專門針對WORM應用的唯讀防寫功能，是依循相關的官方資料保存與資料完整性監控規範而設計，例如：美國證券交易委員會的SEC 17a-4(f)（針對證券交易業者的電子資料保存規範），或是美國聯邦政府的FDA 21 CFR Part 11（針對醫療業的電子紀錄保存規範）等，若通過相關的驗證程序，這類產品的強固性與可信度，能夠得到更正式的保證。

比起物理性質或韌體的WORM技術，軟體型WORM技術被繞過或破解的可能性較高，相對較不可靠，但優點是具備前兩者所沒有的存取便利性，以及使用彈性。

首先，若以資料存取的便利性來看，軟體型WORM技術是部分儲存設備內建功能，因而WORM儲存區也能透過CIFS/SMB、NFS等標準協定存取，便於因應快速讀取與檢索的需求。

其次，在使用彈性方面，對於軟體型WORM技術的應用上，我們可透過設定保存期限與保存模式，提供有「時效性」與「層次性」的WORM機制。

大多數的軟體型WORM技術，都會提供設定保存期限的選項，讓管理者選擇「鎖住」特定檔案或物件的時間，當設定期限到期後，便會解除該檔案或物件的WORM狀態，此後便能將資料刪除，回收儲存空間；如果用戶將WORM功能的保存期設定為無限長，則被鎖定的檔案或物件，就成為與WORM光碟或WORM磁帶一樣的永久性WORM。

軟體型WORM技術也能提供不同的強固性等級，以因應用戶端的不同需求，相較下，其他類型的WORM技術便沒有這種靈活性。一般而言，軟體型WORM可提供下列兩種等級的運作模式：

● 標準等級：一般用戶無法刪改資料，只有系統管理員可以刪改資料。

● 法規遵循等級：包括系統管理者在內的任何用戶，都無法在保護期限內刪改資料，只有在特定條件下（如系統管理者加上資安長的雙重授權），才能調整資料保存設定。

軟體型WORM技術的應用產品類型

當軟體型WORM技術落實到儲存設備產品上，又可分為3種應用類型：備份歸檔專用儲存設備、通用型儲存設備，以及公有雲儲存服務。

● 備份歸檔專用儲存設備

專門用於備份、歸檔等長期資料保存為目的的磁碟式儲存設備，這裡又可細分為下列兩種類型：

一為針對備份應用、附帶提供WORM功能的產品，如備份儲存伺服器，或是虛擬磁帶櫃（Virtual Tape Library，VTL）等。這類產品是以替代磁帶的備份儲存裝置為目的，但只要啟用內含的WORM功能，也能兼用於法規遵循。

最具代表性的便是Dell的PowerProtec/Data Domain備份儲存伺服器中，透過DD OS儲存系統的Retention Lock功能，所提供的WORM應用。基本上，許多高階的虛擬磁帶櫃產品，都能提供軟體形式的WORM功能選項，如IBM TS7700、富士通ETERNUS CS8000，以及CS High End等。

另一類是專門以提供符合法規遵循要求的歸檔儲存為目的，WORM防刪改功能是這類產品的核心功能與設計目的，最知名的產品便是Dell EMC的Centera，其他較重要的產品，還有IBM的Total Storage Data Retention 450等。

● 通用型儲存設備

由NAS、物件儲存系統等通用型儲存設備，所提供的WORM功能。目前許多NAS、物件儲存系統產品，以及公有雲的儲存服務，都內含了WORM功能，只要用戶啟用這項功能，就能鎖定指定的儲存區、檔案或物件。

與備份歸檔專用型設備相比，通用型設備提供的WORM資料防刪改能力，其強固性通常較為遜色，但優點是兼有通用儲存服務能力，具備更高的使用彈性。相較下，備份歸檔專用設備的功能單一，無法用於其他儲存應用。

過去便有許多中、高階NAS儲存平臺，提供了WORM功能選項，其中最具代表性的例子，便是NetApp在ONTAP儲存系統中，所提供的SnapLock功能。

另有一些兼具SAN/NAS功能的通用型儲存設備，也能在NAS功能當中提供WORM功能的選項，例如，Dell的PowerMax與Unity儲存陣列，都在NAS應用功能裡面，提供了稱作File-Level Retention的WORM功能，類似的產品技術搭配，還有HPE 3PAR FilePersona軟體套件中的File Lock功能等。

● 雲端儲存服務

這是由公有雲儲存服務提供的WORM功能。對應於本地端儲存設備，目前各主要公有雲服務商，大多已經在物件儲存服務中提供了WORM功能。

例如，AWS在S3物件儲存服務中，提供的Object Lock，微軟在Azure Blob物件儲存服務中提供的Immutable storage，以及Google Cloud Storage物件儲存服務的Bucket Lock等。

這些物件儲存服務的WORM功能，可以配合公有雲的通用型物件儲存服務，以及歸檔型（Archive）物件儲存服務使用，亦或是以混合雲的架構，搭配本地端儲存設備使用，既能作為短期性的資料防寫保護，也用於因應法規遵循的長期資料保存。

走向通用資料服務的軟體型WORM技術

到了今日，市面上也有不少中、低階或入門級NAS的儲存作業系統，也已經提供WORM功能選項，如國產廠商威聯通（QNAP），他們的QES與QuTS hero作業系統，廣盛（QSAN）的XCubeNAS平臺，以及商丞（Proware）的Unified Storage等，可為預算有限的企業，提供低成本的WORM儲存應用。

在可見的未來， WORM功能應該還會持續地在各式儲存設備上擴散，進而從最初的特定領域應用，成為通用的資料服務功能之一。

就使用面向來說，所有軟體型WORM技術，無論是大型公有雲業者提供的WORM功能，一線大廠在中、高階NAS提供的WORM功能，或二、三線廠商在入門級NAS提供的WORM，基本上是大同小異，主要的差別在於是否通過法規遵循認證。

資源豐富的大型公有雲服務商與一線儲存大廠，通常會商請獨立資安評估廠商，為自身的WORM功能進行法規遵循認證，但規模較小的廠商，就缺乏執行這類認證的條件。

如果只需要一般的資料防寫保護，那麼，任何一種WORM功能都符合需求；但若有法規遵循等級的資料防寫保護需求，建議大家還是以選擇擁有法規遵循認證的WORM功能較為妥當。

常見的WORM產品形式

基本WORM技術類型，包含物理型、韌體型與軟體型等3種，以這些技術為基礎結合不同的儲存產品之後，構成了多達7、8種以上的WORM產品型式。

其中，基於物理型WORM技術的WORM光學儲存媒體，是歷史最悠久的WORM技術，也擁有最高的WORM防寫強固性，但也有著存取便利性較低、存取速度慢，以及容量相對較小的缺點。

WORM磁帶應該是使用較為普遍的WORM應用形式之一，目前的2大主流磁帶系統——LTO與IBM 3592，都有專用的WORM磁帶可供選用。

在磁碟儲存設備方面，針對歸檔儲存應用的歸檔儲存系統，以及針對備份儲存應用的備份儲存伺服器，以及虛擬磁帶櫃（VTL），目前也都普遍內含WORM功能。

較令人注意的是，許多NAS產品也都開始提供WORM功能，可用於短期性的WORM應用，算是取得與使用最容易的WORM產品。

另外，在雲端儲存服務方面，目前主要的公有雲服務商，都在物件儲存服務中提供了WORM功能選項。

 結合備份、歸檔架構，選擇合適的資料防刪改技術 
WORM技術的部署與選擇策略

有鑑於勒索軟體的威脅防不勝防，我們認為所有的企業用戶，都應導入WORM應用，藉此建構不受惡意刪除、加密資料影響的安全儲存環境。

所以，此時的考量關鍵已非是否採用WORM，而是要如何部署相關應用與選擇相關產品。

如同我們前面提過的，WORM或不可變儲存這類技術，會鎖住資料的狀態，雖然提供防止刪改資料的安全性，但用戶也不再能修改資料內容，因而不適合用在內容經常需要變動的線上生產資料。這類技術最合適的應用場域，是靜態性的資料複本保存應用，包括短期性的複本，或是備份、歸檔等中、長期資料保存儲存應用。

所以，用戶選擇WORM技術的部署形式時，合理方向便是結合複本保存策略一同考量，配合備份、歸檔的形式，選擇相對應的WORM技術類型。

WORM部署形式相當多樣，因為WORM技術有物理型、韌體型與軟體型等3大類型，結合不同的儲存媒體與儲存產品，一共構成了多達7、8種解決方案。

而用戶端對於WORM技術部署型式的選擇，則須視自身儲存應用形態而定。舉例來說，若用戶採用雲端儲存服務，那麼無論是短期的複本保存，或是中、長期的備份與歸檔，都可直接利用雲端儲存服務內含的WORM功能，來部署資料防刪改應用。

而若用戶採用傳統的本地端儲存架構，針對短期性保留的複本，要部署WORM功能的最簡便方式，是使用NAS或物件儲存系統的WORM功能。

特別是NAS，以往只有中高階的企業級NAS才擁有WORM功能，但近兩三年以來，ㄧ些入門級的NAS產品也開始提供WORM功能，使得更多用戶可以很方便地藉此部署WORM應用。

至於中、長期資料保存的備份與歸檔應用，則可配合用戶的備份儲存裝置類型，選擇對應的WORM技術。

例如採用磁帶的用戶，可選擇使用WORM磁帶；如果用戶採行磁碟備份儲存架構，目前已有許多專門針對備份、歸檔儲存應用的備份儲存伺服器產品，以及虛擬磁帶櫃（VTL），可以提供WORM功能。企業或組織只要使用這類產品，作為備份、歸檔儲存裝置，就能執行這些產品內含的WORM功能，建立資料防刪改應用。

如何選擇WORM部署形式

WORM技術只適合資料複本保存等靜態儲存應用，所以WORM的部署形式選擇，必須配合用戶的複本應用策略來一同考量。例如，考量用戶的儲存架構型態，屬於本地端或雲端，以及複本應用型態，屬於短期性複本，或備份、歸檔等長期保存複本，而各自有著合適的WORM技術形式選擇。

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