Clé USB

Une clé USB est un petit média amovible qui se branche sur le port USB d'un ordinateur, ou, plus il y a peu de temps, de certaines chaînes Hi-Fi, platines DVD de salon, autoradios, radiocassettes, etc. Une clé USB contient une mémoire flash ou un mini disque dur.

Les clés USB sont alimentées par le port USB de l'ordinateur sur lequel elles sont branchées. Elles sont insensibles à la poussière ainsi qu'aux rayures, contrairement aux disquettes, aux CD ou aux DVD, ce qui est un avantage au niveau de la fiabilité. En 2008, les clés commercialisées sont en format USB 2.0. Les clés USB sont assez standardisées, cependant certaines ne sont pas compatibles avec certains systèmes d'exploitation, nécessitant l'installation d'un pilote.

La capacité d'une clé USB peut fluctuer de quelques mégaoctets (à ses débuts) à quelques gigaoctets.

Les clés USB basées sur des mini disques durs (voir Microdrive) ont un débit le plus souvent meilleur que les clés USB à mémoire flash, mais les temps d'accès sont plus longs. Elles sont aussi légèrement plus fragiles et peuvent chauffer en cas d'utilisation intensive. Qui plus est , leur taille est un peu plus grande mais elles tiennent toujours aisément dans la poche.

Caractéristiques

La Clé USB a plusieurs caractéristiques :

Durée de vie

La durée de vie (ou MTBF) de la clef elle-même n'est pas spécifiée et peut tomber en panne au bout de quelques mois comme de quelques années, menant à une perte partielle ou totale des données.

Les constructeurs annoncent une conservation des données pendant au moins dix ans, ou alors bien plus^[1]. Computerworld se montre plus réservé et attire l'attention sur les différences importantes existant entre différents modèles^[2] dans son article Not all USB drives are created equal. Cette durée vient du fait que la charge électrique stockée qui représente l'information n'est pas idéalement isolée et peut par conséquent disparaître au bout d'un certain temps, avant lequel il faut effectuer une réécriture pour s'assurer de la conservation des données^[3] ; la qualité de l'isolation définira par conséquent la durée de rétention.

Ne pas confondre cette durée de rétention avec la durée de vie de la clef, qui peut tomber en panne ou perdre des données bien avant celle-ci.

La perte de données peut alors être causée par :

• la rétention des données limitée, due à la Mémoire flash.
• une panne de la clé, comme tout autre matériel.
• un problème logiciel au niveau du dispositif d'exploitation.
• une erreur de manipulation logicielle de la part de l'utilisateur.
• une erreur de manipulation matérielle ; elle n'est pas indestructible, quoique plus résistante que d'autres supports de stockage.

Performances

Les performances dépendent énormément de la conception du modèle, incluant le choix des composants, de l'architecture et du contrôleur mémoire. Des techniques telles que l'augmentcation d'écriture influent sur les performances^[4]. Elles peuvent aussi fluctuer selon le dispositif d'exploitation ou du matériel sur lequel elle est utilisée.

Le débit de données fluctue par conséquent en lecture, en écriture et dépend aussi du nombre de fichiers copiés et de l'organisation du contenu de la clé. On peut par conséquent avoir des débits de quelques Mo/s à plusieurs dizaines de Mo/s, qui peuvent chuter dans le cas de transfert de la plupart de petits fichiers.

Ergonomie

Différents critères perfectionnent l'ergonomie de la clé : présence et positionnement du témoin lumineux d'activité, dispositif de protection du connecteur (capuchon rotatif ou rétractable, connecteur rétractable), accessoires apportés (dragonne, cordon-collier ou chaînette porte-clé, rallonge USB), logiciels portables (fonction de cryptage, synchronisation de données, importation de mails ou alors suite logicielle), design de la coque, etc ^[5].

Readyboost

Avec Windows Vista est apparue la certification ReadyBoost qualifiant une clé USB pour alléger la charge du disque dur au moment du lancement d'un PC. La clé USB 2.0 a un débit plus lent qu'un disque dur 2009, mais son temps de latence de l'accès à chaque fichier de quelque ms est meilleur que les quelques dizaines de ms du disque dur. Le bilan de la clé peut par conséquent être positif.

Variantes

Certaines clés ont une fonction différente, ou une fonction supplémentaire de la fonction de mémoire de masse :

• un lecteur intégré d'empreintes digitales donnant la possibilité l'authentification par biométrie du porteur de la clé USB ^[6] ;
• un lecteur capable de restituer les fichiers musicaux qu'elles contiennent, surtout en format MP3, devenant ainsi des baladeurs numériques miniatures (la clé avec une pile AAA et un écouteur pèse à peu près 60 grammes)  ;
• un syntoniseur de radio FM, avec peut-être la possibilité d'en enregistrer le flux dans la mémoire intégrée, ou de télévision numérique terrestre. Dans ce dernier cas, il est indispensable de raccorder une antenne à la clé ;
• un micro, les sons qu'il capte étant enregistrés dans la mémoire intégrée. La clé fait alors office de dictaphone ;
• un lecteur de carte SIM ;
• un modem pour l'accès données à un réseau de téléphonie mobile («clé 3G»). Dans ce cas la clé embarque un terminal de téléphonie mobile et une carte SIM ;
• une interface IrDA pour la communication avec des appareils mobiles.

On trouve aussi des clés USB dans certains couteaux suisses.

Une clé peut avoir une partition publique et une dont l'accès est soumis à un mot de passe. Les données confidentielles sont sécurisées (paramètres de connexion, portefeuille de mots de passe, courrier électronique, etc. ).

Systèmes d'exploitation compatibles

• Windows à partir de sa version ME ou 2000 en natif (l'utilisation d'une clé USB nécessite l'installation d'un pilote sous Windows 98 SE) ;
• Mac OS 9.1 ou supérieure;
• Linux avec un noyau ultérieur à 2.4.

Si le firmware le permet, certains ordinateurs ont la possibilité de démarrer une distribution Live, c'est-à-dire un système d'exploitation exécutable depuis un support amovible, à partir d'une clé USB. En 2008, Windows ne sait (ou peut-être ne veut, pour éviter le piratage) pas le faire.

Quand le firmware ne le permet pas, on contourne le problème en démarrant depuis un CD-ROM contenant des pilotes USB permettant à leur tour une émulation de démarrage sur la clé (voir par exemple Flonix). Cette manipulation n'est envisageable qu'avec un BIOS ou un EFI, et non avec un Open Firmware.

À l'intérieur (64 Mo)

Un connecteur USB mâle (type A). Un contrôleur Ours Technology Inc. OTi-2168 USB 2.0. Ce circuit implémente le contrôleur pour l'USB 2.0 et assure une interface entre des données transmises linéairement et la structure en blocs de la mémoire flash. Il permet d'éviter la gestion bas-niveau de la mémoire et contient un petit microcontrôleur RISC ainsi qu'un peu de RAM et de ROM. Les données sont transmises au Hynix (n° 4) via un bus de données/adresses sur 8 lignes. JP1 et JP2 : deux connecteurs avec 10 pins, essentiellement pour les tests et le débogage. Hynix Semiconductor HY27USxx121M, mémoire flash qui contient 4 096 blocs indépendants (chacun avec 16 kilooctets), soit 64 mégaoctets au total. Un oscillateur à quartz SKC Shin Chang Electronics cadencé à 12 MHz. Une LED pour indiquer l'activité de la clé. Un interrupteur à deux positions pour protéger la clé en écriture. Une zone vierge prête à recevoir une autre mémoire flash pour offrir un modèle de 128 mégaoctets sans avoir à créer un autre schéma.

Autour de ces composants, on peut remarquer des condensateurs et des résistances.

Comparaison avec les autres mémoires de masse

Les disquettes ne sont plus guère utilisées depuis 2006, à cause de leur faible capacité (1, 44 Mo), de leur lenteur et en particulier de leur inconstance. Les disquettes furent longtemps le moyen le plus populaire de stockage externe des fichiers, mais leurs lecteurs n'équipent plus en standard les ordinateurs depuis 2005. Les PC possèdent par contre une interface USB, car ils sont définis comme tels par les spécifications annuelles élaborées en commun par Microsoft et Intel. Les clés USB sont plus rapides que les disquettes, contiennent plus de données et ne nécessitent pas de lecteur spécifique. Les disquettes subsistent de façon optionnelle pour leur facilité d'utilisation avec d'anciens systèmes d'exploitation (comme Windows 98, qui nécessitent l'installation de pilotes pour l'utilisation d'une clé USB) et leur facilité de démarrage. La gestion de l'USB est en effet extrêmement complexe, et par conséquent assez volumineuse en lignes de code. En conséquence, elle n'est pas encore présente dans l'ensemble des BIOS.

Clé USB et logiciels intégrés

Système U3

Certaines clés USB sont équipées du format logiciel U3 créé à l'initiative d'un groupement de fabricants de clés dont les sociétés Scan Disk et M-Systems : le branchement de la clé fait apparaître, sous Windows, un périphérique de stockage en lecture-écriture, qui apparaît comme un disque dur, et un périphérique en lecture seule, qui apparaît comme un périphérique optique. Les clés U3 contiennent un processeur cryptographique intégré. Cette solution implique en contrepartie l'acceptation d'un risque de sécurité, selon le degré de confiance qu'on accorde au constructeur.

Clés standards

L'augmentation de capacité des clés USB permet d'y installer des logiciels et de se déplacer partout avec ses données et ses logiciels préférés. Avec les BIOS actuels (2008), on peut même booter un dispositif complet depuis une clé.

Des sites Web commencent à proposer des «packs préfabriqués» de logiciels payants ou en licence libre en version installables sur une clé USB.

Il est courant d'installer une distribution Linux sur clé USB. Il suffit d'extraire l'ISO d'un Live CD sur cette clé et de la rendre amorçable (voir Live USB). Par contre, le nombre d'écritures sur une clé USB étant techniquement limité (10 000 à 100 000 selon la technologie de réalisation des cellules), il faut prendre plusieurs précautions si on veut l'utiliser en lecture-écriture^[7] (ne pas y placer de fichier d'échange «swap»).

Virus et clé USB

Un nouveau type de menace de sécurité a fait son apparition en 2007 à Londres, où des personnes malintentionnées ont délibérément laissé traîner des clés USB contenant des chevaux de Troie, dans l'objectif d'infecter les ordinateurs de ceux qui les ramassaient. ^[8]

Apparitions

• Dans l'émission télévisée Salut les Terriens, créée et présentée par Thierry Ardisson, ce dernier lance les vidéos en connectant une clé USB à un concentrateur. C'est cette connexion qui, en régie, déclencherait le lancement du sujet enregistré.
• Depuis peu, certains artistes utilisent la clé USB comme support pour leurs albums : ainsi, Brett Anderson, l'ancien chanteur de Suede, a offert son nouvel album Wilderness sous forme d'une clé USB à l'ensemble des spectateurs de son concert au Mermaid theatre en juillet 2008.
• Le 27 septembre 2007, lors du Grenelle Environnement, ce sont des clés USB qui ont été choisies comme support pour le rapport de 1 000 pages qui a été remis par les six groupes de travail au ministre de l'écologie français Jean-Louis Borloo, ceci de manière symbolique, pour montrer que, par respect pour l'environnement, il est indispensable d'économiser le papier^[9].

Historique des capacités

Historique des capacités des clés USB

	Date	Fabriquant	Modèle
256go	juillet 2009[10]	Kingston	DataTraveler 300
128go	Juin 2009	Kingston	DataTraveler 200
64go		BUSlink
32go	2008	Netac Technology[11]	OnlyDisk™
16go	2007 ("first Ultra-high")	Netac Technology	OnlyDisk™
8go		BUSlink[12]	Transcend
4go
2go
1go	2001	Netac Technology	OnlyDisk™

Notes et références

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