dwipe

dwipe 是一个用于擦除 Linux 磁盘和分区以帮助保护数据安全的工具。dwipe 旨在通过在设备选择过程中提供充足的信息来减少错误。

快速比较

• 固件擦除（SATA/NVMe）是最完整且最快的：硬件加速擦除在控制器级别运行（数秒至数分钟），清除所有驱动器映射，但需要全设备擦除，没有进度报告或可见验证。
• 软件擦除的单次零填充已足够：现代驱动器（2001年后）通过单次零填充即可可靠擦除（NIST SP 800-88）。多遍模式可用于提高信心，但不提供额外的安全保证。
• 验证采用智能统计抽样：即使 1% 的验证也会通过 100 个分区对整个磁盘进行采样，提供全面覆盖，无需完全顺序读取。

主要特性

• 交互式 TUI 支持热插拔检测 - 随着存储变化实时更新设备列表，新添加的设备标记为 ^
• 硬件加速固件擦除 - 完全支持固件级安全擦除操作（NVMe 清理/格式化、SATA ATA 安全擦除），在数秒至数分钟内完成，而非数小时
• 同时多设备擦除 - 同时在多台设备上启动擦除，并跟踪各自的进度和完成状态
• 持续状态追踪 - 擦除状态在重启后仍然保留；部分擦除和已完成的状态持久存储在设备上（可在断电周期后恢复擦除）
• 智能设备识别 - 使用 UUID/PARTUUID/序列号进行稳定的设备跟踪，跨重新连接
• 安全防护 - 防止擦除已挂载设备，检测重叠擦除，支持设备阻止，内联确认提示
• 智能验证与统计抽样 - 快速验证，即使低百分比（1% 验证从所有 100 个磁盘区域抽样）也能覆盖整个磁盘
• 直接 I/O 到磁盘 - 快速高效的擦除，避免页面缓存污染，自动检测减速/停滞并优雅终止
• 多色主题 - 专为可读性设计的终端颜色主题，带有上下文敏感的视觉反馈（已挂载设备变暗，活动擦除变亮）
• 擦除历史与日志 - 详细的擦除历史查看器，显示时间戳、文件系统、标签和完成百分比，并带有持久记录

系统要求

• Linux 操作系统（使用 /dev/、/sys/、/proc/ 接口）
• Python 3.10 或更高版本
• Root/sudo 权限（运行工具时自动请求）
• lsblk 工具（大多数 Linux 发行版通常预装）
• nvme-cli - 用于 NVMe 操作（检测清理/格式化）
• hdparm - 用于 SATA 操作（检测 ATA 安全擦除）

可选（历史屏幕中用于剪贴板复制）：

• xclip 或 xsel - 用于 X11 剪贴板（apt install xclip 或 xsel）
• wl-clipboard - 用于 Wayland 剪贴板（apt install wl-clipboard）
• SSH 会话使用 OSC 52 终端转义（无需额外软件包）

安装

• 推荐（使用 pipx）： pipx install dwipe
• 验证安装： dwipe --help
• 卸载： pipx uninstall dwipe

快速开始（请至少阅读这部分）

1. 安装 dwipe
2. 在终端中运行 dwipe（会自动请求 sudo）
3. 观察第一行的上下文敏感帮助信息
4. 使用箭头键或 vi 风格键（j/k）导航
5. 按 ? 获取完整帮助屏幕
6. 当您按 w 擦除驱动器时，必须输入缩写（例如 Rand、Zero、Crypto）；擦除方式从最不推荐到最推荐显示，最后一个标记有 *。通常选择最后一个选项，但...
7. 驱动器与操作系统常常会谎报驱动器类型。 同时智胜它们：
   • 对于机械硬盘，始终使用 Rand 或 Zero（可中断，显示进度）。
   • 对于固态硬盘，如果可用，始终使用固件擦除（更快，可触及隐藏块）。
8. 如果驱动器显示 'Frozen'，短暂挂起系统然后恢复；dwipe 会自动检测恢复并重新扫描。或按 r 手动重新扫描。驱动器应解除冻结。
9. 如果驱动器显示 'Locked'，您必须手动解锁（见下方“解锁锁定设备”章节）。如果是 dwipe 锁定的，密码为 ；否则使用锁定时的密码。

功能

dwipe 提供全面的磁盘擦写能力及安全特性：

• 智能设备显示 - 显示磁盘和分区，包含标签、大小、类型和制造商/型号信息，帮助正确识别设备
• 安全防护 - 防止擦除已挂载设备，检测重叠擦除，支持手动磁盘阻止
• 热插拔检测 - 存储变化时更新设备列表；新添加的设备标记为 ^，便于发现
• 同时多设备擦除 - 同时在多台设备上启动擦除，并跟踪各自的进度和完成状态
• 灵活的擦除模式 - 选择 Rand、Zero、Rand+V（自动验证）或 Zero+V（自动验证）
• 设备过滤 - 若屏幕显示过多，可使用正则表达式按名称/模式过滤设备
• 停止功能 - 停止正在进行的单个或全部擦除
• 磁盘阻止 - 手动阻止磁盘以防止误擦除（阻止后隐藏所有分区）

注意： dwipe 会显示文件系统标签，若没有则显示分区标签。最佳实践是给分区和文件系统做好标签，以便于选择。

使用方法

简单地在命令行运行 dwipe 即可，无需参数：dwipe

命令行选项

注意： 所有偏好选项都使用您上次保存的值作为默认值。这些默认值在 --help 中显示，并可通过键盘快捷键交互更改。命令行参数会覆盖已保存的偏好。

擦除配置

• --mode {-V,+V} - 验证模式（默认：您上次的偏好）
  • -V - 擦除后不自动验证
  • +V - 擦除完成后验证设备
• --passes {1,2,4} - 软件擦除的遍数（默认：您上次的偏好）
  • 单遍 (1) 是大多数情况的标准
  • 多遍 (2 或 4) 在零和随机模式之间交替
• --verify-pct {1,3,10,30,100} - 验证百分比（默认：您上次的偏好）
  • 擦除后验证磁盘的百分比（1% = 快速抽查，100% = 完全验证）

显示与性能

• --dense {True,False} - 紧凑视图模式（默认：您上次的偏好）
  • True - 紧凑间距（磁盘之间空白行较少）
  • False - 间隔视图（磁盘之间空白行以提高可读性）
• --port-serial {Auto,On,Off} - 磁盘端口/序列号显示（默认：您上次的偏好）
  • Auto - 仅对整个磁盘显示端口/序列号（推荐）
  • On - 始终显示端口和序列号
  • Off - 从不显示端口和序列号

驱动器处理调优

• --slowdown-stop {0,4,16,64,256} - 如果磁盘减速则停止（默认：您上次的偏好，毫秒）
  • 0 = 禁用
  • 其他值 = 检查性能降级的间隔毫秒数
• --stall-timeout {0,60,120,300,600} - 停滞超时秒数（默认：您上次的偏好）
  • 0 = 禁用（永不超时）
  • 其他值 = 如果在该秒数内没有数据传输进度则停止擦除

高级选项

• --firmware-wipes 或 -F - 启用固件擦除
  • 启用基于硬件的安全擦除操作（NVMe 清理/格式化、SATA ATA 安全擦除）
  • 无此标志时，仅提供软件擦除（Zero/Rand）
• --dump-lsblk - 转储解析的设备信息并退出（用于调试）
• --help - 显示带所有可用选项的帮助信息

颜色图例

dwipe 使用颜色编码提供设备及操作状态的即时视觉反馈：

• 暗淡（灰色） - 已挂载或被阻止的设备（无法擦除）
• 默认（白色） - 准备擦除、空闲状态，或之前已擦除（本次会话之前）
• 亮青色/蓝色 + 粗体 - 正在进行的擦除或验证（0-100% 写入，v0-v100% 验证）
• 粗体黄色 - 已停止或部分完成的擦除
• 粗体绿色 - ✅ 本次会话中成功完成的擦除（可以换出！）
• 更暗绿色 - ✅ 上次会话中成功完成的擦除
• 粗体橙色 - 新插入（热插拔）设备
• 粗体红色 - 破坏性操作提示（擦除确认）

颜色主题

dwipe 支持多种颜色主题，以提高可视性和美观性。

可用主题：

• default - 终端默认（基本 ANSI 颜色）
• dark-mono - 暗色单色（接近白色在接近黑色上，搭配亮色）
• light-mono - 亮色单色（接近黑色在接近白色上，搭配亮色）
• solarized-dark - Solarized 暗色板
• solarized-light - Solarized 亮色板（适合浅色终端背景）
• gruvbox - Gruvbox 暗色板
• nord - Nord 色板

更改主题：

• 在主屏幕按 t 打开主题预览屏幕
• 主题屏幕显示每种颜色用途的示例（危险、成功、警告等）
• 在主题屏幕上按 t 循环浏览可用主题并实时预览
• 按 ESC 或 ENTER 返回主屏幕
• 所选主题会保存并跨会话持久保留

主题特性：

• 黄色/警告颜色用于已停止的擦除（状态 s）——即使未选中也很醒目
• 红色/危险颜色用于擦除确认提示
• 协调的调色板，专为终端可读性设计

设备状态值

STATE 列显示每个设备的当前状态：

可用操作

顶行显示可用操作。某些操作是上下文相关的（仅对特定设备可用）：

历史屏幕

按 h 查看擦除历史日志。历史屏幕显示所有擦除和验证操作，包含时间戳、设备信息和结果。

历史屏幕操作：

• e - 展开/折叠条目以显示完整 JSON 详情
• c - 将当前条目复制到剪贴板（见下方）
• / - 搜索/过滤条目（以 / 前缀进行深度 JSON 搜索）
• a - 循环时间格式（ago+time, ago, time）
• ESC - 返回主屏幕

剪贴板复制方法（自动检测）：

注意： 如果 OSC 52 在您的终端上不起作用，文本仍会显示在屏幕上供手动选择。对于 tmux，在 .tmux.conf 中启用 set -g set-clipboard on。

擦除类型

dwipe 支持固件擦除（硬件加速）和软件擦除。固件擦除需要 --firmware-wipes 或 -F 标志。下表列出的擦除方法从最推荐（排名 1）到最不推荐。

NVMe 驱动器

SATA 固态硬盘（支持加密/清理功能）

SATA 机械硬盘（旋转磁盘）

注意： 机械硬盘没有磨损均衡或隐藏块，因此软件擦除与固件擦除同样彻底，但提供更好的控制（进度、暂停/恢复、可中断性）。

分区和 USB/闪存盘

注意：

• 固件擦除仅显示每个驱动器支持的方法（见 FwCAPS 列）。
• 固件擦除包括自动抽检验证。
• +V 后缀在软件擦除后启用自动验证。没有 +V 时，按 v 手动验证。
• 多遍软件擦除（2 或 4）交替零/随机模式，以您选择的模式结束。
• USB 驱动器和分区缺乏固件擦除——仅提供软件擦除。

恢复已停止的软件擦除

已停止的擦除（状态 s）可通过在设备上按 w 恢复。选择相同类型的擦除，否则将从 0% 开始。

恢复机制：

• 保留擦除开始时的原始擦除模式（Rand 或 Zero）
• 使用当前遍数设置确定还需写入多少
• 从停止时标记的确切字节偏移处继续（按缓冲区边界舍入）。“标记”大约每 30 秒写入一次，因此对于非优雅结束的擦除，位置可能距离上次擦除的磁盘块最多 30 秒（或稍多）。

恢复示例：

好处：

• 恢复前更改遍数设置以更快完成（减少）或增加遍数（增加）
• 无需从头开始
• 进度标记每 30 秒更新一次，因此即使崩溃或断电后也能恢复
• 自动验证可防止损坏的最终模式

软件擦除验证策略

软件擦除使用智能验证，包含统计分析和快速失败优化。验证是可配置且可选的。

智能抽样：

• 将磁盘分成 100 个等份
• 从每个部分随机采样可配置的百分比（1%、3%、10%、30%、100%）
• 即使 1% 的验证也能确保完整磁盘覆盖
• 使用 --verify-pct 命令行选项设置验证百分比（保存为偏好）

模式检测：

• 零验证：在第一个非零字节处立即失败（快速！）
• 随机验证：字节分布的统计分析
  • 测试字节分布是否均匀（所有字节值 0-255 出现频率大致相等）
  • 如果检测到非随机模式，会定期快速失败
  • 检查随机性证据以区别于结构化数据

验证模式：

1. 自动验证（擦除后）：使用带 +V 后缀的模式（Rand+V 或 Zero+V）并将验证百分比设置为 > 0
2. 手动验证（按 v）：验证之前擦除的设备或检测未标记磁盘上的模式（需要验证百分比 > 0）
3. 未标记磁盘检测：可验证没有文件系统的磁盘以检测是否全零或随机数据
   • 如果通过，则写入标记，如同磁盘已被擦除
   • 可用于检测预擦除的驱动器或验证制造商擦除验证状态：

• ✓（绿色勾号） - 验证通过
• ✗（红色叉号） - 验证失败
• 无符号 - 未验证
• 验证中：vN% 显示进度（v0% 到 v100%）

为什么统计抽样比顺序验证更好：

• 相同百分比下，100个分段的统计抽样比顺序读取覆盖更全面
• 能更快发现问题（可能在早期分段就遇到坏扇区）
• 统计分析能真正验证随机性（顺序读取做不到）
• 比100%顺序验证快得多

固件擦除验证策略

固件擦除（SATA/NVMe安全擦除）使用无条件抽点验证，该验证对所有固件擦除自动执行，确保硬件擦除命令真正生效。

抽点验证方法：

• 擦除前：在三个战略位置（驱动器前端、中部、尾部）写入测试数据块
• 执行控制器级别的固件擦除命令
• 擦除后：读取这三个测试位置，验证它们不再包含原始数据
• 如果任一测试块仍包含相似数据，则擦除失败并报告

为什么抽点验证有效：

• 证明驱动器的内部擦除确实处理了（不仅仅是命令确认）
• 三位置策略（0%、50%、100%的驱动器范围）确保覆盖整个设备
• 能捕获固件错误或硬件故障（可能声称成功但并未执行）
• 比顺序验证快得多（仅读取3个块，而非读取整个驱动器的百分比）
• 强制且无条件：无需用户配置或额外验证步骤

重要提示： 固件擦除不像软件擦除那样显示基于百分比的验证。抽点验证作为擦除操作的一部分静默进行，成功/失败记录在持久擦除状态标记中。

进度信息

当使用软件擦除设备时，dwipe 显示：

• 已用时间 - 擦除开始后的时间（例如1m18s）
• 剩余时间 - 预计完成时间（例如 -3m6s）
• 写入速率 - 当前吞吐量（例如"45.2MB/s"）
• 最大减速比 - 最快/最慢写入速度比值（例如 ÷2）。若超出阈值，写入任务停止。
• 最大写入延迟 - 检测到的最大写入延迟（例如 𝚫122ms）。若超出阈值，写入任务停止。

持久状态

W（已擦除）和 s（部分擦除）状态在重启后保持持久。这是通过将元数据写入设备的前16KB实现的：

• 前15KB：零
• 接下来1KB：JSON元数据（时间戳、写入字节数、总大小、模式、验证状态）

当显示带有持久状态的设备时，额外信息会展示：

• 擦除时间和完成百分比
• 验证状态：✓（通过）、✗（失败）或无符号（未验证）

帮助屏幕

当按下 ? 时，可以看到可用按键和命令行选项及其当前设置。

导航

你可以使用以下方式浏览设备列表：

• 方向键 - 上/下移动列表
• 类似Vi的键 - j（下）、k（上）、g（顶部）、G（底部）
• Page Up/Down - 快速浏览长列表

设备过滤

按下 / 键可激活增量搜索过滤，具有类似vim的行为：

工作原理：

• 按 / 开始过滤
• 输入正则表达式模式 - 设备列表会实时更新（输入时即过滤）
• 光标位置在标题中用 | 显示
• 方向键、Home/End 和 Backspace 可用于编辑
• ENTER 接受过滤器
• ESC 取消并恢复之前的过滤器

过滤示例：

过滤器支持正则表达式。以下是一些有用的示例：``` /sda # Show only sda and its partitions /sd[ab] # Show sda, sdb and their partitions /nvme # Show all NVMe devices /nvme0n1p[12] # Show only partitions 1 and 2 of nvme0n1 /usb # Show devices with "usb" in their labels

在主界面按 **ESC** 键清除过滤器，返回显示所有设备。

**注意：** 无效的正则表达式模式将被忽略——在您输入时，筛选器将保持在上一个有效模式。

## 安全注意事项

**软件擦除的重要限制：**

- `dwipe` 支持使用交替模式的多遍擦除，但并未实现特定的 DoD 5220.22-M 或 Gutmann 认证模式序列
- 对于不需要（过时的）认证销毁的**个人和企业数据**来说完全足够
- **不适用于**需要经认证的特定模式擦除并附带合规证书的机密、绝密或高度敏感数据
- **SSD 注意事项**：
  - 现代 SSD 使用磨损均衡技术，可能会在未映射的块中保留数据
  - TRIM/DISCARD 可能会阻止数据完全擦除
  - 对于 SSD，请考虑使用制造商的安全擦除工具以获得最大安全性
  - 在 SSD 上，随机模式可能不会比全零模式提供额外的安全性

**最佳实践：**
- 擦除前仔细验证设备标签和大小
- 使用**阻塞**功能保护关键磁盘
- 考虑将加密作为敏感数据的主要安全措施

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## 故障排除

### dwipe 无法启动
- **错误：“在 $PATH 中找不到 lsblk”** - 请安装 `util-linux` 包
- **权限拒绝** - `dwipe` 会自动请求 sudo；请确保您可以使用 sudo

### 终端显示问题
- **崩溃后显示混乱** - 运行 `reset` 或 `stty sane` 命令
- **颜色不显示** - 确保您的终端支持颜色（大多数现代终端都支持）

### 擦除问题
- **无法擦除设备** - 检查 STATE 列：
  - **Mnt** - 先卸载分区：`sudo umount /dev/sdXN`
  - **Blk** - 按 **b** 取消阻塞
  - **Busy** - 磁盘上的另一个分区正在被擦除
- **擦除速度非常慢** - 大容量硬盘的正常现象；检查写入速率以确认进度
- **擦除似乎卡住了** - 很可能是由于坏盘；在好盘上，直接 I/O 使进度几乎恒定。

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### 固件擦除注意事项

固件擦除（SATA/NVMe 安全擦除操作）与软件擦除具有不同的特性：

**冻结的驱动器：**
- SATA 驱动器通常由 BIOS/UEFI 在 POST 期间作为安全措施进行冻结
- 这是驱动器级别的安全功能，不是 `dwipe` 的限制
- **解决方案**：短暂挂起系统然后恢复；`dwipe` 自动检测恢复并重新扫描（或手动按 **r**）。挂起/恢复会循环供电 SATA 链路，从而解除冻结。
- 如果在挂起/恢复后驱动器仍然冻结，请尝试完全断电（10分钟以上以耗尽驱动器电容），然后启动并重新扫描

**设备怪癖和兼容性：**
- 存储设备有各种固件实现和硬件怪癖，可能影响安全擦除操作
- 某些驱动器可能不完全支持某些清理操作，存在时序问题，或表现异常
- `dwipe` 不能保证所有设备都能成功擦除——某些硬件可能根本不配合擦除命令
- 擦除后务必验证驱动器（使用 **v** 键）以确认擦除实际完成
- 对于在怪癖硬件上进行的关键任务数据销毁，请考虑使用制造商特定的安全擦除工具作为备用

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### 处理坏盘或故障盘

dwipe 包含针对有问题存储设备的内置保护：

**自动错误处理。** 在擦除过程中遇到磁盘错误时：
*   连续写入错误：连续 3 次写入失败后擦除中止
*   总错误阈值：总计 100 次写入错误后擦除中止
*   自动重试：写入失败时，自动关闭并重新打开设备（瞬时错误恢复）
*   文件描述符恢复：检测到错误的 FD 状态并刷新句柄

**卡顿和减速检测。** dwipe 监控写入性能，并可中止有问题的操作：
*   卡住检测：5 分钟无进展时中止（可配置）
*   减速检测：在最初 5 秒内测量基准速度，当速度低于阈值（例如基准的 1/4）时中止
*   进度跟踪：持续监控确保写入确实到达设备

**如果擦除卡住了...** 如果擦除似乎冻结或无响应：
*   首次尝试：按 s 优雅地停止选中的擦除
*   耐心等待：某些磁盘操作可能需要在内核级别等待数分钟才能超时
*   如果仍然卡住：按 S（Shift+s）停止所有擦除
*   最后手段：如果界面完全冻结：
    *   按 Ctrl-Z 挂起 `dwipe`
    *   在终端中运行：`sudo pkill -f "python.*dwipe"`（仅针对 dwipe 进程）
    *   如果显示损坏，运行 reset 恢复终端

**预防有问题的介质。** 对于已知的坏盘或可疑硬件：
*   从验证开始：先按 v 测试可读性
*   使用较低速度：启用脏页面节流（d 键）以减少 I/O 压力
*   监控系统日志：在另一个终端检查 dmesg -w 以查看磁盘错误
*   考虑硬件问题：USB 外置盒、线缆和控制器常常导致问题

**常见磁盘错误模式**
*   USB 连接断开：dwipe 会检测并尝试恢复
*   坏扇区：错误会被计数；过多时任务中止
*   控制器超时：内核可能挂起；卡住检测应触发
*   磁盘已满：超出设备末尾的写入错误会被优雅处理

**中止后的恢复。** 如果擦除因磁盘错误而中止：
*   设备状态显示 s（已停止/部分）
*   您可以尝试恢复 (w) - 如果错误是瞬时的，可能会成功
*   或者验证 (v) 以查看实际写入的内容
*   如果错误持续存在，请考虑更换磁盘

注意：某些磁盘本质上是损坏的，无法可靠擦除。dwipe 会保护自身和您的系统，但无法修复硬件故障。

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#### 通过 USB 擦除 SATA 的建议
* 要求 1：SAT（SCSI-ATA 翻译）支持

  * USB 桥接器必须能够“透传”ATA 命令。
  * 测试：如果应用程序能在驱动器详细信息中看到“Security”部分，则桥接器支持 SAT。

* 要求 2：稳定电源
  * 固件擦除（尤其在 3.5 英寸 HDD 上）会消耗显著峰值功率。
  * 风险：如果使用仅靠 USB 供电的“仅总线”线缆，擦除期间电压可能下降，导致桥接器重置并使驱动器陷入锁定状态（变砖）。
  * 建议：始终为 3.5 英寸驱动器使用外部供电的 USB 底座。

* 要求 3：命令超时完整性
  * 桥接器不得具有激进的“看门狗定时器”。
  * 风险：某些桥接器如果在 60 秒内没有看到“数据”就会断开连接。在固件擦除期间，驱动器在内部忙碌，不发送数据。
  * 建议：使用高质量芯片组，如 ASMedia (1153E) 或 JMicron (JMS578)。

##### 解锁锁定的设备```
sudo hdparm --user-master u --security-unlock NULL /dev/sdX
sudo hdparm --user-master u --security-disable NULL /dev/sdX

贡献

欢迎在 github.com/joedefen/dwipe 提交问题和拉取请求

许可证

MIT 许可证 - 详见 LICENSE 文件。