Tento článek není dostatečněozdrojován, a může tedy obsahovat informace, které je třebaověřit.
Jste-li s popisovaným předmětem seznámeni, pomozte doložit uvedená tvrzení doplněnímreferencí navěrohodné zdroje.
USB flash disk
USB flash paměť, někdy téžUSB klíč, paměťový klíč USB čiUSB flash disk (hovorověfleška čiUSB klíček), je miniaturní datové médium, které je určeno pro přenos dat mezi počítači. Většinou má podobuklíčenky čipřívěsku a je vybavenopamětí typuflash, která umožňuje uchování dat i při odpojení napájení. Data se do paměti nahrávají přessběrniciUSB, odtud název. I když se někdy nazývá disk, v zařízení nejsou žádné pohyblivé součástky.
S komerční výrobou flash disků přišly v roce2000 firmyIBM a Trek Technology. První disky od IBM měly kapacitu 8 MB, což ve své době pětinásobně překročilo kapacitu běžnédiskety. Tyto disky se na trhu objevily15. prosince2000. Flash disky pracují s rozhranímUSB 2.0, ale nevyužívají jeho plné propustnosti 480 Mbit/s (60 MB/s). Je to dáno technologiíNAND pamětí. Typické přenosové rychlosti tedy jsou kolem 6 MB/s, ty se hlavně liší podle použitých čipů. Rychlost se běžně pohybuje v rozmezí 1,5 MB/s až 60 MB, nejčastěji však do 30 MB/s. Starší „full speed“ zařízení jsou limitována maximální rychlostí kolem 1 MB/s. Kapacita dnešních flash disků se pohybuje od 4 GB po 2 TB. Některé novější flash disky používají rozhraní USB 3.0, které teoreticky dosahuje přenosové rychlosti až 5Gbit/s (625MB/s).
USB flash disky typicky slouží k zálohování a přenášení dat mezi počítači. Jsou malé a tím snadno přenosné, přepisovatelné. V roce 2014 bylo možné koupit USB flash disk s kapacitou až 1 TB. Kvůli omezenému počtu cyklů zápisu/smazání je používána mezivrstvaFTL (wear leveling), která rozkládá opotřebení po celém médiu. USB flash disky jsou nástupce dříve používanýchdisket aoptických disků. Jejich výhodou je menší velikost a nízká váha – většina váží méně než 30 gramů (1,1 unce) a jsou odolnější a spolehlivější, protože nemají žádné pohyblivé části. Jsou imunní vůči magnetickému poli (na rozdíl od disket) a nevadí jim povrchové poškrábání (na rozdíl od CD). Disketové jednotky byly časem opuštěny pro malou datovou kapacitu. USB flash disky používají pro ukládání dat standardUSB Mass Storage, který podporují všechny běžně používanéoperační systémy, jako jeLinux,macOS,Windows a dalšíunixové systémy, podporují ho i herní konzoleXbox,PlayStation,DVD přehrávače a přenosná zařízení, jako jsou chytré telefony, tablety a počítače. USB flash disk lze využít i pro start počítače. Flash disky se skládají z malé desky s plošnými spoji, na kterých jsouintegrované obvody, které jsou chráněny obalem z plastu, kovu nebo pogumovaného pouzdra a mohou být použity jako přívěsek na klíče. USB konektor bývá chráněn odnímatelným víčkem nebo se může zasouvat do pouzdra. USB flash disk je napájen z USB portu počítače. Některá zařízení kombinují funkčnost digitálního audio přehrávače s USB flash úložištěm, přičemž pro přehrávání je v pouzdru baterie.
První USB flash disky měly kapacitu 8 MB.[1] Později se maximální kapacita postupně několikrát zdvojnásobila (16 MB, 32 MB atd.) V roce 2020 se kapacita USB flash disků pohybuje v rozmezí 8 GB a 1 TB.[2]
Rychlost přenosu je určena nejpomalejším ze tří faktorů: použitá verze USB, rychlost, kterou může řídicí jednotka USB číst a rychlost hardwarovésběrnice.
Rychlost se udává rychlostí čtení a zápisu dat v megabajtech za sekundu (MB/s), při čemž rychlost čtení bývá obvykle vyšší než rychlost zápisu. V praxi jsou však často rychlosti nižší, než uvádějí prodejci. Většinou to způsobuje přenos více malých souborů, než větších souborů.
Průměrná rychlost vysoce výkonných flash disků s USB 3.0 může dosahovat čtecí rychlostí 68 MB/s a může zapisovat 46 MB/s u velkých souborů. S mnoha menšími soubory pouze 14 MB/s čtecí rychlosti a 0,3 MB/s zápisové rychlosti.
Trvanlivost flash paměti závisí na typu paměti (SLC, MLC, TLC) a velikosti čipů. Každý typ paměti snese jiný přibližný maximální počet zápisů. USB flash disk tak může vydržet rok, ale i několik stovek let. MLC (Multi-level cell) je navržena ve více úrovních. Je vhodná pro přibližně 3 000 až 5 000 vymazání. Některé paměti založené na jedné vrstvě (Single-level cell – SLC) mohou snést až 100 000 zápisů.
Také se musí brát v potaz kvalita hardwaru. Samotný USB konektor je navržen tak, aby zaručoval asi 1500 vložení/vytažení.
Jednotky s flash pamětí jsou obvykle předformátovány souborovým systémem FAT32, neboexFAT. FAT32 umožňuje díky své všestrannosti přístup prakticky na každé zařízení s USB podporou. exFAT se používá pro jednotky o vysoké kapacitě a s množstvím souborů. Jednotky je možné přeformátovat na jiný souborový systém, který je podporován hostitelskýmoperačním systémem.
Firmware osobních počítačů běžně podporuje spouštění operačního systému z bootovací jednotky flash. Tato funkce se nazývá Live USB. USB flash disky se tedy dají využít jako instalační medium. Instalační soubory operačních systémů se mohou uložit na flash disk, který tak nahradí CD/DVD
Windows ReadyBoost je funkce, která slouží k rozšířenímezipaměti počítače pomocí USB flash disku. Účelem této funkce je rapidní zrychlení startu programů.
Vnitřek USB flash disku: 1. USB konektor; 2. Mass storage controller; 3. Testovací kontakty; 4.Flash paměť; 5.Krystalový oscilátor; 6.LED; 7. Zámek zápisu; 8. Místo pro druhý paměťový modul
Flash disky se vyrábějí v mnoha podobách, základem je však u všech klasický USB konektor a malá destička sintegrovanými obvody paměti a řídící jednotky.
Hlavní části:
USB-A samčí konektor – umožňuje fyzické spojení sPC neboUSB rozbočovačem
Řídící jednotka pro komunikaci paměti s PC
NAND paměťový čip – zde jsou uložena data
Krystal – produkuje hlavní hodinový signál (původně 12 MHz)
Přídavné části:
Technický konektor pro testování ve výrobě nebo nahrávání kódu do řídící jednotky
LED dioda – signalizuje, zda se právě čte či zapisuje
Flash disky jsou na trhu k dostání ve velkém množství provedení. Nejčastěji to jsou jednoduché tvary zplastu,gumy nebokovu. Jiné lze implementovat do věcí denní potřeby jako například pera, hodinky či kapesní nože. U těchto variant bývá častý problém se zapojováním do PC, protože sousední USB porty bývají velmi blízko u sebe. To se někdy musí řešit použitím USB rozbočovače nebo prodlužovacího kabelu.
Pouzdra některých disků jsou uzpůsobena do extrémních podmínek tak, že vydrží hluboký mráz, vysokou teplotu, náraz i tlak (např. přejetí automobilem).
Bootováníoperačního systému – některé základní desky umožňují načtení operačního systému přímo z přenosného USB zařízení. Toto řešení je také známo jakoLive USB
Ukládání hudby – například připojení flashdisku doFM transmiteru zastane funkciMP3 přehrávače
Zálohy – nepříliš vhodné, z principu NAND technologie udrží zařízení data bez připojení k napájení pouze několik desítek měsíců
Zabezpečení dat na USB flash disku můžeme docílit pomocí šifrování. Při šifrování se data kryptograficky převádí na data šifrovaná, tudíž jsou data čitelná jen pro osobu s dešifrovacím klíčem (heslem). Data nelze zpětně dešifrovat. Takto můžeme zabezpečit jednotlivé soubory, ale i celou jednotku. Pro šifrování dat používáme šifrovacísoftware.
I když hromadnou výrobu započala firma IBM, dnes již na trhu převládají specializovanější výrobci, co se pamětí týče. Jsou jimi např. Kingston, ADATA, SanDisk, Transcend a další.
V ČR jsou součástí ceny flash diskuautorské poplatky. Odměna má za cíl kompenzovat autory za kopírování jejich děl pro osobní potřebu. V ČR jsou tyto poplatky upraveny zákonem č. 121/2000 Sb. Tento zákon stanovuje, že za prázdná paměťová média, jako jsou USB disky, se vybírají poplatky jako odměna pro autory, výkonné umělce a další nositele práv, a to ve výši 1,50Kč/GB, maximálně 90Kč. U menších flashdisků tak tvoří autorská odměna podstatnou část ceny disku[3]
S používáním flash disků jsou spojena určitá bezpečností rizika, například:
Ztráta nebo krádež zařízení: Malá velikost a přenosnost USB flash disků a externích zařízení znamená, že jsou náchylné k ztrátě nebo krádeži. Pokud se tyto zařízení dostanou do nesprávných rukou, mohou obsahovat citlivá data, která by mohla být zneužita nebo šířena neoprávněně.
Infikovaná USB zařízení: USB flash disky, externí pevné disky a jiná zařízení mohou být napadeny škodlivým softwarem, jako jsou viry, trojské koně nebo ransomware. Když je infikované zařízení připojeno k počítači, může se škodlivý software rychle šířit a infikovat systém, což vede k neoprávněnému šíření informací.
Neoprávněné kopírování dat: USB porty umožňují snadný přenos dat mezi různými zařízeními. To vytváří možnost, že zaměstnanci nebo jiné osoby mohou neoprávněně kopírovat citlivá firemní data nebo osobní informace. Tyto informace pak mohou být šířeny nebo zneužity bez vědomí vlastníka.
Sociální inženýrství: Útočníci mohou využít sociálního inženýrství, aby získali přístup k USB portům nebo přesvědčili uživatele, aby připojili neznámá zařízení. Například mohou se tvářit jako technici, kteří potřebují přístup k počítači, nebo vydávat se za kolegy a žádat o připojení svého USB zařízení k jinému počítači.
Samsung vyvíjí nové 1Tbit V-NAND čipy, které by se měly objevit již v roce 2018. Produktem vývoje jsou až 16TB velkéSSD složené z osmi 1Tbitových V-NAND čipů. Disky by měly disponovat vysokou přenosovou rychlostí a kapacitou.
