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小型可攜式儲存裝置 来自维基百科,自由的百科全书
USB手指(英語:USB flash drive)又稱閃存盤,USB手指。是一種使用USB協定連接電腦,通常透過快閃記憶體來進行數據儲存的小型可攜式儲存裝置。一般USB手指體積極小、重量輕、可重複寫入,面世後迅速普及並取代傳統的軟碟及軟碟機。有時讀卡器也會被歸類為USB手指,但這類裝置的記憶晶片並不是內建的,而是可以抽換的記憶卡。[1]
相較於其他可攜式儲存裝置(尤其是軟碟),USB手指有許多優點:較不佔空間、能儲存較多資料、讀寫速度較快、不會因刮傷或發霉而無法使用。這類的USB儲存裝置使用USB大量儲存裝置標準,在近代的作業系統如Windows、macOS、Linux與Unix中皆有內建支援。USB手指通常使用塑膠或金屬外殼,內部含有一張小的印刷電路板,讓USB手指尺寸小到像鑰匙圈飾物一樣能夠放到口袋中,或是串在頸繩上。只有USB連接頭突出於保護殼外,且通常被一個小蓋子蓋住。大多數的USB手指使用標準的Type-A USB接頭,這使得它們可以直接插入個人電腦上的USB介面中。[2]
要存取USB手指的資料,就必須把USB手指連接到電腦;無論是直接連接到電腦內建的USB控制器或是一個USB集線器都可以。只有當被插入USB埠時,USB手指才會啟動,而所需的電力也由USB連接埠供給DC+5V。
自1998年至2000年,有多公司聲稱自己是第一個發明了USB手指。還有一些不同的公司聲稱是他們第一個設想了或詳細解釋了、或製造了、或申請了專利;有的公司則聲稱是自己第一個在市場上銷售這種 USB手指。追溯USB手指發展歷史,在2024年全球至少有10家企業在銷售USB手指,包括以色列的M-system、新加坡Track、朗科USB手指、魯文易盤和韓國Flash Driver。
USB手指速度會受限於USB手指主控效能、雙層MLC NAND效能以及所支援的USB協定。USB 2.0理論傳輸速度480Mbit/S,但受限於傳輸協定,實際速度不會超過35MByte/S。USB 3.0可以支援更高的傳輸速度,但受限於主控和MLC快閃記憶體效能,2013年度市面上普通USB 3.0 USB手指寫入速度一般不超過20MB/S。市面上一些高速USB 3.0 USB手指,透過使用多通道控制器或SATA轉USB控制器,配合更快的NAND晶片等技術,已超越前述的速度限制。USB 3.0 USB手指若插在USB 2.0介面上,只能透過USB 2.0模式進行數據傳輸,但是由於USB 3.0 USB手指採用了更高頻率的晶振和更快速度的快閃記憶體,即便插在USB 2.0介面上一般也比普通USB 2.0 USB手指快。USB手指的實際傳輸速度,與所傳輸的檔案亦有相關,零碎檔案需要更長的傳輸時間。
1 | Type-A USB插頭 |
---|---|
2 | USB大量儲存裝置控制器 |
3 | 測試接點 |
4 | 快閃記憶體晶片 |
5 | 石英振盪器 |
6 | 發光二極管(LED) |
7 | 寫入保護開關 |
8 | 預留給第二顆記憶體晶片的空間 |
裝置的一端為一個Type-A(Type-C) USB插頭。在塑膠殼內有一張印刷電路板。電路板上除了有簡單的電源電路外,還有一些焊接於電路板上的集成電路(IC)。一般來說,USB手指上至少有兩個IC,其中較大的、離USB口遠的是快閃記憶體晶片,通常採用TSOP48或BGA封裝,另一個是USB手指主控,供電電路和晶振有時候會被整合於該主控內部。
通常一個USB手指有三個部份:
USB手指也可能含有:
目前上述四種快閃記憶體差別甚大,而通常廠家不將晶片種類標出,同時,廠商常常使用生產線上檢測出具有缺陷的「降級片」來製作USB手指。
在2006年11月時,市面上販售的USB手指的儲存容量介於32MB到1TB之間[10]。容量大小因為快閃記憶體目前的密度而被限制。不過近年來由於儲存技術的迅速發展,USB手指的容量也有了很大提升,市面上常有1-2TB容量的產品,比2000年代初期很多硬碟的容量都大。
USB手指選單軟件有:
USB手指在拔出電腦前,應從作業系統中移除裝置(如在Windows中點電腦螢幕工作列下方右面的「安全移除/Safely Remove Hardware and Eject Media」),等USB手指自身的提示燈(如有)滅掉後才拔出,這樣可以延長其使用壽命[17][18]。USB手指處於操作狀態而強行拔出,有可能導致故障。
快閃記憶體儲存裝置常常被拿來跟其他常見可攜式的資料儲存裝置(例如軟碟片、Zip碟片、LS-120、miniCD/miniDVD、CD-R/CD-RW與DVD-RW)做比較。
軟碟是第一個普遍的檔案傳輸媒介,但它馬上因為低容量、慢速度與低使用壽命而不受歡迎。目前所有的新電腦都不內建軟碟機,但都有USB埠;蘋果電腦的iMac是第一個這樣的電腦。許多擴充軟碟標準的嘗試(例如Imation的SuperDisk)都不成功。這是因為評價後不可靠或是缺乏給個人電腦製造商遵循的標準所致。有部份的用戶使用Iomega Zip磁碟機,但並沒有達到在電腦上無所不在的地步。另外,容量較大的Zip磁碟(目前最大750MB)並不能在舊的磁碟機上使用。除非用戶隨身攜帶外接磁碟機,否則在攜帶資料的用途來說它們是有限制的。另外,每MB的成本也十分高昂。由於使用了機械裝置,且Zip碟片儲存媒體與軟碟片的類似,所以Zip碟片比起USB手指來說有較高的故障危險與資料遺失風險。容量更大的可攜式儲存媒體(例如Iomega的Jaz磁碟),磁碟機與碟片的成本更高,且更不普及;但在2007年,這些技術跟軟碟一樣仍然有人使用。
DVD-R\DVD-RW\DVD+R\DVD+RW與CD-R\CD-RW是另一種可攜式的儲存媒體。與Zip和軟碟機不同的是,DVD與CD燒錄器在現今的個人電腦系統上十分普及。CD-R只能夠寫入一次,而CD-RW只能重覆寫入約1000次,但現在的NAND快閃記憶體製的USB手指可以重複寫入500,000或更多次。光學儲存裝置通常比起快閃記憶體儲存裝置慢。CD也不像USB手指一樣方可攜式帶。因此,CD與DVD是便宜地紀錄資料的好方法,但當要對大量資料中的少部份做小改變時並不適合;這是USB手指主要的優點。
有些USB手指提供資料加密的功能。通常在檔案系統的下層使用全磁碟加密來達到。加密功能防止未經授權的人存取USB手指上的資料;缺點則是因為沒有統一的標準,此USB手指只能在少部份安裝有相容加密軟件的電腦上使用。
有些加密軟件可以不需安裝即可執行。這些軟件的執行檔可以跟加密的檔案一起儲存在USB手指上。加密的檔案可以在執行微軟Windows的電腦上存取。其它的USB手指允許用戶設置不同大小的加密與公開分區。而為了Windows、MAC、Linux設計的加密軟件執行檔可以放在公開分區中。有些較差的加密軟件可能需要管理者權限才能執行並存取資料。
新款的USB手指支援生物指紋功能來確認用戶的身份。在2005年年中,在USB手指上支援指紋功能比起標準的密碼保護來說還是較貴的選擇。大多數的指紋掃描裝置必須依賴作業系統中的驅動程式來檢驗指紋,因而這些USB手指就只能用在執行微軟Windows作業系統的電腦。
有些廠商將USB手指作為執行認證的裝置之一。其方式是使用USB手指內的加密金鑰或是與目標系統內的軟件溝通來控制敏感系統的存取權限。這些系統被設計為除非USB手指被接上主機,否則系統不會運作。有些「電腦鎖」被插入電腦時,表現得也像USB手指一樣。
所有資料保護的方式也增加了合法用戶(資料擁有者)無法存取資料的風險。
USB手指對大型組織來說是很大的安全性挑戰。因為它們的小體積以及方便性,讓沒有權限的訪客或是有惡意的員工能夠在幾乎不會被發現的情況下偷走機密的資料。在2008年,香港及澳門的多家醫院發生多起閃存盤的遺失及失竊事件,引起病人私隱的危機。同樣地,共用或是公共的電腦也容易被攻擊者使用USB手指放入惡意軟件,例如rootkit或是封包擷取軟件等。為了防止這些問題,有些組織禁止使用USB手指,而有些電腦禁止一般用戶掛載USB大量儲存裝置(這是Windows XP Service Pack 2的一個功能)。也有電腦使用第三方軟件來控制USB的使用。也有組織使用非科技的解決辦法:拔掉主機內部USB埠的連接線或乾脆用樹脂堵住USB埠。
部分USB手指的控制器其實是一枚可程式化微控制器,其韌體可以被惡意重寫,黑客透過此方式改變USB手指的工作方式,例如將USB手指偽裝為經USB埠連接的鍵盤及滑鼠,並執行內建的惡意代碼導致用戶的電腦被黑客控制和監視、數據被偷走,甚至損壞。此類攻擊最先與Black Hat USA 2014會議上展示[19],被稱之為BadUSB。
目前USB隨身碟是這些裝置事實上的標準名稱。許多主要的廠商,如SanDisk、Lexar、Kingston與經銷商使用USB手指來描述它們。然而,從過去到現在有數不清的品牌名稱與術語來描述USB手指,讓廠商不容易行銷產品,且顧客也不容易尋找適合的產品,有些常常被使用的名字事實上是某公司的註冊商標(例如disgo[20])。
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