GT NLO

Démystifier l'ITSec et vous préserver d'au moins 95% des attaques informatiques

GT NLO

L’USB change tout le temps de forme, mais pas que …: évolution des types et générations d’USB, spécificités et plus-value en sécurité des systèmes d’information

par · Publié · Mis à jour

L’effet de mode a tendance à envahir l’univers informatique, au point où nombreux sont ceux qui pensent que les changements introduits dans certains appareils n’ont qu’un effet stylistique. Que non, et l’USB le montre à suffisance. Bien qu’apparemment commode, les connecteurs USB qui nous semblent si familiers, connaissent des changements profonds allant jusqu’à impacter le volet sécurité de l’information. En étudiant les évolutions et diverses variantes de l’USB, nous pourrons découvrir ces propriétés dont les mises à niveau devraient également nous amener à élargir l’incontournable et constante recommandation des sauvegardes régulières.

Le concept d’USB en quelques mots …

L’USB est une norme de communication créée en 1999 et établie par un organisme appelé l’USB-IF, dans l’optique de permettre aux constructeurs d’équipements, et aux développeurs de disposer des mêmes informations afin de garantir une compatibilité entre leurs produits.

Ainsi, en lieu et place de laisser les fabriquants se déployer avec des connecteurs propriétaires, dont les spécificités diffèrent les unes des autres, la norme USB assure une interopérabilité directe et universelle entre les différents équipements informatiques, dont principalement les ordinateurs et leurs périphériques. D’ailleurs, le sigle USB signifie « Universal Serial Bus » en anglais, que l’on peut traduire par « bus série universel » en français.

On appelle connecteur USB la prise, la prise jack, ou le port dans lequel est insérée une fiche d’un câble ou d’un périphérique USB. C’est en ce sens qu’on parlera généralement de connecteurs USB « femelles » et de fiches USB « mâles ». Les connecteurs les plus courants étant des connecteurs USB de type A que nous explorerons plus bas, mais qui nous sont si familiers car, servant généralement de connectiques USB aux claviers, souris, chargeurs et autres accessoires.

Néanmoins, les formes de connecteurs et de fiches USB évoluent indépendamment des générations d’USB. Les générations font référence à l’âge et à la vitesse du connecteur, les types d’USB eux, renvoient aux formes des ports, prises, câbles ou fiches correspondants. Dans cette dynamique, nous pourrons classer les prises et fiches USB suivant 02 axes dont celui des différentes générations, et celui de la structure des connectiques.

Classification basée sur les générations (débit de transfert de données et l’alimentation électrique)

On distingue jusqu’alors 04 principales générations d’USB : USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x et USB4. Les générations de l’USB 1 et 3 ont connu quelques variantes, symbolisées par le « x » sus-mentionné dans ce listing.

USB 1.0 et 1.1

La première version de l’USB est la 1.0, sortie en 1996. Elle sera suivie par la 1.1 pour un débit maximal de 12 Mbits/s en 1998. L’une des principales limites constatées dans la version 1.0 était qu’elle ne permettait ni l’utilisation de rallonges, ni d’alimentation électrique, la rendant difficile à commercialiser.

USB 2.0

L’USB 2.0 a été lancé en avril 2000 avec un débit maximal 40 fois supérieur à la version 1.1, soit 480 Mbits/s. Cette montée en puissance dans les vitesses de transfert était toutefois échelonnée, permettant à n’en point douter, une rétro-compatibilité avec d’anciens équipements beaucoup plus lents.

Ainsi, les différentes vitesses de tranfert de cette version étaient de 1,5 Mbit/s pour les basses vitesses, 12 Mbits/s en mode pleine vitesse et en fin, 480 Mbits/s pour une connexion optimale en haute vitesse. De plus, l’USB 2.0 permettait d’avoir une alimentation de 2,5 W, 5 V et un courant maximal de 500 mA.

Il ne serait pas anodin de noter que cette génération a connu l’entrée d’une nouvelle norme appelée USB OTG. Egalement appelée USB On-The-Go, cette innovation permet à certains produits autre que les ordinateurs classiques, de passer du rôle d’hôte à celui d’appareil. L’un des exemples les plus courants est celui des téléphones portables, qui pourraient servir à la fois de périphériques de stockage de masse et de lecteur USB, pour importer des données depuis d’autres périphériques externes.

USB 3.0

En terme de croissance vertigineuse, la version 3.0 de l’USB s’est révélée être un exemple en la matière. Dès 2011, année de sortie de cette version, nous étions déjà très loin des 480 Mbits/s de la version 2.0, car la 3.0 nous projette sur des débits allant jusqu’à 5 Gbits/s. Ce debit qui sort des sentiers battus, lui a valu l’appelation de « SuperSpeed USB ».

Par ailleurs, l’alimentation USB a également connu une nette amélioration portant la puissance 2,5 à 4,5 W. Mais ce n’était que le début, qu’il s’agisse de vitesse de transfert ou d’alimentation électrique, les mises à jour intervenues sur cette version, ont permis d’aller encore plus loin.

USB 3.1

L’USB 3.0 a été supplantée en 2014 par la 3.1 qui offrait un débit maximal 2 fois plus important, soit 10 Gbits/s. De plus, la charge des appareils s’en trouvera boostée via une puissance électrique qui atteindra désormais les 100 W.

La petite appelation « SuperSpeed » initiée dans la version 3.0, connaitra conséquemment une mise à jour elle aussi, au point d’associer le terme « SuperSpeed+ ou SuperSpeed USB 10Gbits/s» a cette version.

Même si les MacBooks et les Chromebooks l’ont rapidement adopté, il faut dire que la prédominance de la génération 3.1 de l’USB n’a été que de 03 ans.

USB 3.2

En 2017, la version 3.2 de l’USB a vu le jour avec un débit maximal une fois de plus doublé dans sa version finale. En effet, la progression vers cette génération est passée par d’autres sub-séquentes à savoir :

  • USB 3.2 Gen 1 – SuperSpeed USB 5Gbps ;
  • USB 3.2 Gen 2 – SuperSpeed USB 10Gbps ;
  • et USB 3.2 Gen 2×2, beaucoup plus rapide car, utilisant deux voies de 10 Gbits/s chacune.

Avec l’USB 3.2 Gen 2×2, nous nous retrouvons avec des vitesses de transfert de 20 Gbits/s. Un tel sursaut a notamment été rendu possible par le fonctionnement en « duplex intégral », qu’il est possible d’établir entre les appareils utilisant cette norme.

Le fonctionnement en « duplex intégral » ou « full duplex », signifie simplement que les données peuvent être envoyées dans les deux sens, pour chaque câble ou connecteur transportant les données, ce qui nous permet aussi de qualifier cette norme USB de « symétrique ».

USB 4 ou USB 4.0

L’USB4 encore appelée USB 4.0 a été publiée en 2019. Cette version s’appuie sur la norme Thunderbolt 3, soumise par Intel à l’USB-IF. Mais dans les faits, la norme Thunderbolt a été développée par Intel en collaboration avec Apple, suivant le principe analogue de connecter des périphériques à un ordinateur.

Le débit pris en charge est compris entre 20 et 40 Gbits/s. Soit une vitesse maximale 2 fois plus grande que la version 3.2. Cette prouesse sera davantage exacerbée dans la version 2 de cette génération pour élever le plafond de son débit à 80 Gbits/s.

Concernant la puissance électrique, elle passe à 240 W grâce à la fonction USB Power Delivery (USB-PD), qui permet de charger des appareils puissants comme les ordinateurs portables de jeu tout en transférant des données.

Classification basée sur la structure des connectiques (ports, fiches et câbles)

Si les générations d’USB diffèrent l’une de l’autre en fonction de la plage de débit ou de vitesse de transfert de données qu’elles permettent d’avoir, l’évolution de cette norme prend également en compte les types utilisés. Par type d’USB nous entendons forme, taille, structure et même dans une certaine mesure, couleur.

Les enjeux y relatifs reposent non seulement sur le niveau d’encombrement permettant à certains types d’être plus adaptés aux appareils de petites tailles, fins ou légers, mais aussi, sur le caractère symétrique ou non des connectiques ouvrant des pistes de transfert de données ou d’alimentation indépendamment du sens de branchement.

Comme nous l’avons brièvement évoqué en parlant des générations 3.x, il faut noter que chaque génération d’USB est identifiable par une couleur. Cela permet notamment de faire le lien entre le type d’USB et la génération, pour une différenciation complète et rapide. Les générations derrière chaque couleur sont les suivantes:

  • Blanc: USB 1.x ;
  • Noir : USB 2.0 ;
  • Bleu : USB 3.0 ;
  • Vert : USB 3.1 Gen 1 ;
  • Rouge : USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 ;
  • Jaune : USB 2.0, USB 3.0 ;
  • Orange: USB 3.0.

Ce distinguo pris en compte, nous pourrons y associer les caractéristiques se rapportant à chaque type d’USB, suivant la classification ci-après :

USB Type-A

Les connexions de ce type sont sont si communes qu’elles se sont presque appropriées le terme USB. C’est l’une des raisons pour lesquelles on les appelle généralement « connexions standards ». Elles ont une forme rectangulaire d’environ 14 mm de large sur 06 mm de haut, et sont compatibles avec les différentes générations de 1.0 à 3.2.

Pour ainsi dire, nous pouvons avoir 02 ports USB de type A mais offrant des vitesses de transfert de données différentes. C’est notamment le cas sur des ordinateurs proposant 1 port USB de type A compatible avec la génération 3.0, 3.1 ou 3.2, et d’autres ports compatibles avec la génération 2.0. Pour repérer ce premier, il faut faire attention aux couleurs, en regardant à l’intérieur du port, la couleur bleue est caractéristique de la génération 3.0 comme nous l’avons mentionné plus tôt.

Toutefois, les Mac du constructeur Apple ayant l’habitude de nous faire sortir du lot, abandonnent progressivement ce type d’USB. On note à cet effet, leur disparition totale sur les ordinateurs les plus récents.

USB Type-B

L’USB Type-B est reconnaissable par sa forme carrée, plus petite que le type A et aux coins supérieurs légèrement inclinés. On retrouve notamment les ports de ce type sur les stations d’accueil pour disques durs externes, des lecteurs de CD-ROM externes, des scanners, des imprimantes, etc.

USB Type-C

Les connecteurs USB Type-C gagnent en popularité à l’image des types A en leur temps. Bien plus petits que ces derniers, et même les types B, leur principal avantage est qu’il prend en charge l’orientation inversée de la fiche, c’est-à-dire que celle-ci peut être insérée indépendamment de son sens d’orientation dans un port de même type. Cette propriété permet par exemple de recharger son téléphone depuis son ordinateur portable, ou inversemment, grâce aux capacités d’alimentation bidirectionnelles qui en découlent.

Autres types d’USB

  • Câbles et ports Lightning : bien que basée sur la norme USB, il s’agit d’une exclusivité d’Apple qui équipe les iPhones et iPad modernes.
  • Mini USB: on peut retrouver ce type d’USB sur les appareils photos portables, les manettes de jeu, les téléphones portables anciens et bien d’autres appareils de petites tailles. Son intérêt réside dans le fait qu’il permet d’avoir des modèles miniatures de connecteurs USB de type A ou B, plus adaptés à ce type d’appareil.
  • Micro USB: s’inscrit dans la même logique que le type mini USB, pour une miniaturisation encore plus poussée des types A et B, mais davantage repérable sur les appareils récents. On pourra ainsi le retrouver sur des téléphones portables bon marché, des casques audio, des disques durs externes, etc.

Une synthèse visuelle mettant en vis-à-vis les différents types d’USB dans leurs physionomies mâle (fiche mâle ou « plug ») et femelle (« port »), peut être illustrée par l’image ci-dessous, alors que la suivante fait un zoom sur les variations de formes données à chaque type de connectique :

Synthèse visuelle des différents types d’USB, source: https://uk.rs-online.com/web/content/discovery/ideas-and-advice/usb-connectors-guide
Présentation de la structure des connectiques de chaque type d’USB, source: https://premioinc.com/blogs/blog/usb-generations-explained-different-types-of-usb-generations

Compatibilité entre générations et types d’USB

L’image ci-dessous présente les liens de compatibilité qui existent entre chaque génération et les différents types d’USB. Pris dans l’autre sens, elle permet de comprendre avec quelle génération une forme ou structure particulière d’USB est compatible avec quelle génération, permettant de ce fait de bénéficier de ses propriétés intrinsèques, dont principalement la vitesse de transfert de données:

Compatibilité entre générations et types d’USB, source: https://tripplite.eaton.com/products/usb-connectivity-types-standards

L’évolution de la norme USB revêt un enjeu sécuritaire. A partir de ses capacités basiques d’interconnexion et d’interopérabilité, l’enjeu gagne en démesure au gré de différentes évolutions en termes de vitesses de transfert de données. Tous les axes de classification évoqués y contribuent dans une symbiose basée sur des mécanismes de compatibilité. La combinaison de ces deux paramètres que sont la génération et le type d’USB peut à coup sûr influer sur la qualité des sauvegardes de données. Plus les sauvegardes sont fréquentes, plus grande est la marge de sécurité en cas d’incident. Seulement, la taille des données se veut toujours plus grande, d’où l’intérêt de s’assurer d’avoir des connectiques permettant un transfert de données toujours plus rapide. Il paraît donc important pour tout utilisateur ou professionnel opérant des sauvegardes locales, soit sur des disques durs externes, soit depuis des téléphones portables, d’extrapoler la notion de mises à jour régulières qui ne devra plus seulement concerner les logiciels mais aussi, le matériel.

Références :

Vous aimerez aussi...