USB-хаб — незаменимый инструмент в лаборатории цифровой криминалистики. Он позволяет подключать накопители, донглы и исследуемые устройства к современным ноутбукам, где часто всего один-два порта USB-C, но его роль этим не ограничивается. Хаб решает проблемы совместимости с адаптерами и кабелями, повышает стабильность работы эксплойта checkm8 при извлечении данных с iPhone. Хороший хаб может упростить и ускорить работу в ряде сценариев. В этой статье мы подробно расскажем, для чего и когда нужно использовать USB-хабы и какую модель стоит выбрать.

Для чего нужен хаб?

Перечислим сценарии использования, в которых без хаба USB-C/USB-A не обойтись.

1. В ноутбуке недостаточно свободных портов или в настольном компьютере — единственный скоростной порт USB-C.
2. Проблемы совместимости (устройство не работает при подключении напрямую в порт USB-A).
3. Работа checkm8: нужно использовать кабель USB-A — Lightning, но порт USB-A отсутствует.
4. Проблемы со скоростью (при подключении кабелем USB-C — USB-A высокая скорость только в одном положении кабеля).

Недостаточное количество свободных портов

Современные ноутбуки оснащаются крайне ограниченным числом портов — как правило, это два, максимум три порта USB, а на макбуках иногда встречаются конфигурации и вовсе с единственным портом USB-C. Один из них почти всегда занят адаптером питания, что оставляет всего один-два доступных разъёма (опустим завесу жалости над пользователями макбуков с единственным портом).

В лабораторных условиях этого категорически недостаточно: требуется подключать лицензионный донгл (например, для запуска специализированного ПО), источник данных — будь то iPhone или накопитель с исследуемым образом, а в ряде сценариев и приёмник данных — внешний диск или SSD, на который производится копирование. Без USB-хаба эффективно работать в такой конфигурации попросту невозможно.

Настольные компьютеры не являются исключением: даже в современных моделях число скоростных портов USB-C ограничено одним или двумя, а при подключении некоторых устройств к портам USB-A возникают самые разнообразные проблемы.

Проблемы с совместимостью

Даже если на ноутбуке заявлены «полнофункциональные» порты USB-C (с поддержкой видео, питания и данных), это вовсе не гарантирует стабильную работу с любыми устройствами. В лабораторной практике встречаются ситуации, когда адаптеры, внешние накопители или блокираторы записи просто не работают при прямом подключении. Однако через USB-хаб всё функционирует без сбоев. Это может быть связано как с особенностями реализации USB-портов и нюансами согласования протоколов, так и с ограничениями по питанию. Стандарты USB-A и USB-C различаются по допустимому току: классический USB-A часто ограничен 500-900 мА, тогда как USB-C может выдавать до 3 А и выше, особенно с поддержкой USB Power Delivery. Некоторые устройства или не работают, если им не хватает питания, или работают нестабильно или с низкой скоростью, и хаб в данном случае играет роль не только разветвителя, но и стабилизатора совместимости.

Работа checkm8

Для извлечения данных через эксплойт загрузчика checkm8 телефон нужно подключать кабелем Lightning — USB-A; использовать кабели Lighthing — USB-C нельзя, эксплойт не сработает. Если в ноутбуке или макбуке есть только порты USB-C, подключить телефон можно и через адаптер USB-A (female) — USB-C (male), но гораздо лучше работает подключение через хаб. Накопленная нами статистика говорит, что в среднем стабильность срабатывания эксплойта при подключении через хаб выше, чем даже при прямом подключении к порту USB-A. Разумеется, наша статистика не учитывает нюансов конфигурации; мы не знаем ни модель контроллера USB наших пользователей, ни даже то, к какому порту (USB2.0 или USB3.1) пользователь подключает телефон. Хаб позволяет нивелировать эти нюансы и максимизировать вероятность срабатывания эксплойта.

Скорость передачи данных

Может ли хаб увеличить скорость передачи данных? В теории — нет, так быть не должно; лишнее звено в лучшем случае вносит незначительные задержки, а в ряде случаев эти задержки могут быть весьма серьёзными (например, если хаб с поддержкой USB3.0 подключается к современному высокоскоростному порту USB3.2 Gen2). В реальности ситуация сильно отличается, и связано это совместимостью имеющейся инфраструктуры и тем набором устройств, которые часто используются в условиях криминалистической лаборатории.

Серьёзной проблемой при использовании кабелей USB-A — USB-C и переходников USB-A (M) — USB-С (F) стала крайне плохая совместимость: большинство таких кабелей и переходников несимметричны и работают либо на пониженной скорости (USB 2.0, максимум 480 Мбит/с), либо вообще не устанавливают соединение, если вставлены «не той стороной». Причины этого разнообразны; здесь и разброс качества даже в рамках одной модели того же производителя, и неточное следование стандартам (и тогда скорости могут быть какими угодно), и, как ни парадоксально это звучит, буквальное следование стандарту (и тогда устройство — например, блокиратор, — не сможет получить достаточно питания, ведь стандарт USB ограничивает ток на портах USB-A). В результате замедляется копирование образов, а иногда по неочевидной причине срывается запуск низкоуровневых инструментов.

Нам так и не удалось найти ни одного кабеля, который стабильно и симметрично работал бы с любыми портами — но удалось подобрать несколько моделей хабов, которые полностью решают проблему.

Качественный USB-хаб, подключённый к порту USB-C обеспечивает стабильную работу всех устройств на полной скорости — будь то USB 3.1 Gen2 (до 10 Гбит/с) или более старый стандарт. Важно отметить: если в компьютере есть свободный скоростной порт USB-C, то блокиратор лучше подключать напрямую — но это возможно только при достаточном числе портов, при этом в некоторых случаях (например, комбинация из «Fully-Featured Type-C» и адаптера на чипе RTL9210/RTL9210B) связка может не заработать. В остальных случаях хаб — необходимое звено.

Выбор USB-хаба

Выбор подходящего USB-хаба для криминалистической лаборатории — задача нетривиальная. В наших целях не интересны комбайны «всё в одном»; наличие «лишних» портов и разъёмов (например, HDMI, Ethernet, слотов для SD-карт) только усложняет схемотехнику и снижает вероятность получить совместимое устройство.

Нужно обращать внимание не только на количество портов, но и на поддерживаемые стандарты. Во-первых, хаб обязательно должен подключаться к порту USB-C на компьютере и поддерживать как минимум стандарт USB 3.2 Gen 2 (10 Гбит/с), чтобы не стать «бутылочным горлышком» при передаче данных. Мы не рекомендуем использовать старые хабы, сделанные по стандарту USB 3.0 или USB 3.1 Gen 1.

По портам: должно быть как минимум два порта USB-A (для донглов, некоторых адаптеров с фиксированным кабелем USB-A) и хотя бы двумя портами USB-C, к которым будут подключаться внешние накопители и блокираторы записи с USB-C. Наличие Power Delivery Passthrough желательно при работе с ноутбуками, но совершенно не обязательно, если использовать хаб планируется только с настольным компьютером.

Многие хабы имеют встроенный кабель USB-C. В таких случаях нужно обратить внимание на длину этого кабеля. Большинство хабов рассчитаны на мобильное использование и имеют короткий кабель длиной 10-15 см, что делает их практически бесполезными при подключении к настольным компьютерам, у которых скоростные порты USB-C расположены на задней стенке (в ряде моделей на переднюю панель выводится менее скоростной порт). В таких случаях либо выбирайте модель с удлинённым кабелем, либо с возможностью замены кабеля.

Хороших USB-хабов много, но мы рекомендуем остановить выбор на какой-либо известной марке. Хорошо себя зарекомендовали хабы Satechi (подороже) и UGREEN (хорошее соотношение цена/качество), например, такая модель. Мы протестировали ещё несколько качественных моделей: безымянную модель, хаб от Vention, хаб FORIDA. Все эти хабы подходят для использования с ноутбуками (у этих моделей — короткий интегрированный кабель); для использования с настольными компьютерами можно подобрать модель с кабелем большей длины.

Заключение

Без качественного USB-хаба не обойтись ни выездному специалисту, ни сотруднику криминалистической лаборатории. Качественный хаб поможет добиться стабильной работы блокираторов записи и высокой скорости передачи данных; без него сложно обойтись при извлечении данных из мобильных устройств.