Kebanyakan orang merasa sudah tahu apa yang akan terjadi ketika mereka mencolokkan USB flash drive ke komputer. Sebuah drive letter muncul, kapasitas penyimpanan tertentu ditampilkan, lalu Anda bisa menyalin file ke dalamnya atau mengambil file dari sana. Begitulah biasanya USB flash drive bekerja.
Kecuali, ternyata tidak harus selalu begitu.
Penyimpanan USB tidak ditentukan semata-mata oleh NAND flash yang berada di dalam casing plastik. Di antara konektor USB dan memori NAND itu terdapat sebuah controller, dan controller tersebut memainkan peran besar dalam menentukan bagaimana perangkat mengidentifikasi dirinya serta bagaimana komputer host berinteraksi dengannya.
Di sinilah semuanya mulai menarik, karena sebuah USB flash drive bisa berisi NAND flash yang benar-benar biasa, tetapi pada saat yang sama memperkenalkan dirinya kepada komputer sebagai sesuatu yang sama sekali berbeda.
Salah satu contohnya adalah USB flash drive yang dikonfigurasi pada level hardware controller agar berperilaku seperti perangkat CD-ROM.
Dan tidak, tujuannya bukan sekadar membuat file menjadi read-only.
Komputer Sebenarnya Tidak Tahu Apa yang Ada di Dalam USB Stick
Ketika Anda mencolokkan perangkat USB ke komputer, sistem operasi tidak secara ajaib melihat menembus casing plastik lalu menemukan NAND flash di dalamnya. Yang terjadi adalah semacam percakapan antara USB host dan perangkat, lalu perangkat memberikan informasi mengenai dirinya dan bagaimana komputer seharusnya berkomunikasi dengannya.
Bayangkan sedikit seperti seseorang yang berjalan ke meja imigrasi di bandara.
Orang tersebut menunjukkan identitas yang pada dasarnya mengatakan:
“Saya adalah perangkat jenis ini. Beginilah saya mengidentifikasi diri. Inilah fungsi yang saya sediakan. Dan beginilah Anda berkomunikasi dengan saya.”
Pada USB flash drive, controller menangani sebagian besar percakapan tersebut.
Pada flash drive biasa, controller menyajikan penyimpanan dengan cara yang dikenali sistem operasi sebagai penyimpanan seperti disk. Windows, Linux, atau macOS kemudian memuat dukungan yang sesuai dan berinteraksi dengan perangkat berdasarkan identitas tersebut.
Namun NAND flash itu sendiri sebenarnya tidak wajib disajikan dengan cara seperti itu.
Controller yang dirancang dan dikonfigurasi untuk emulasi CD-ROM dapat menggunakan NAND flash lalu mengekspos perangkat penyimpanan logis yang berperilaku seperti media optik. Dari sudut pandang komputer host, perangkat tersebut sekarang bisa terlihat jauh lebih seperti perangkat CD-ROM daripada USB flash drive biasa yang dapat ditulis.
Komputer tidak terlalu peduli bahwa penyimpanan fisik di balik semuanya sebenarnya adalah NAND flash.
Justru itulah bagian yang menarik.
Teknologi penyimpanan fisik dan perangkat penyimpanan yang ditampilkan kepada komputer tidak harus menjadi hal yang sama.
Di sinilah perbedaan antara trik berbasis software dan perilaku nyata pada level controller menjadi penting. Kami sudah membahas perbedaan ini secara lebih rinci dalam penjelasan tentang emulasi USB CD-ROM serta metode firmware dibandingkan metode software. Singkatnya, mengubah cara controller menyajikan penyimpanan adalah sesuatu yang secara mendasar berbeda dari sekadar mengubah atribut file atau memasang file ISO melalui software.
Bayangkan Seperti Sebuah Gedung dengan Papan Nama Berbeda di Depannya
Bayangkan satu bangunan fisik.
Pasang papan bertuliskan BANK di bagian depan, dan orang-orang yang masuk akan mengharapkan teller, rekening, setoran, dan penarikan uang.
Ganti papan itu menjadi PERPUSTAKAAN, dan orang-orang akan mendatangi gedung yang persis sama dengan ekspektasi yang benar-benar berbeda. Mereka tidak akan datang ke meja depan untuk mencoba menyetor uang. Mereka akan mencari buku dan mengharapkan aturan perpustakaan.
Gedungnya sendiri belum tentu berubah.
Yang berubah adalah identitas yang ditampilkan dan aturan yang melekat pada identitas tersebut.
Controller USB secara konsep dapat melakukan sesuatu yang serupa.
Penyimpanan di balik perangkat tetap bisa berupa NAND flash, tetapi alih-alih menyajikannya sebagai penyimpanan seperti disk biasa yang dapat ditulis, controller dapat menyajikan sebuah perangkat logis yang dipahami sistem operasi sebagai media bergaya CD-ROM.
Sistem operasi kemudian merespons sesuai dengan identitas tersebut.
Perbedaan ini penting, karena membuat media CD-ROM pada USB flash drive tidak sama dengan mengklik sebuah file di Windows lalu memilih “Read-only.”
Hal ini juga tidak selalu sama dengan mengambil penyimpanan USB biasa lalu mencegah proses penulisan.
Pendekatan seperti itu berusaha mengontrol apa yang dapat dilakukan seseorang terhadap sebuah perangkat penyimpanan.
Emulasi CD-ROM melangkah lebih jauh dengan mengubah jenis perangkat penyimpanan yang ditampilkan kepada host.
Mengapa Ada Orang yang Ingin Melakukan Ini?
Pada awalnya, mengonfigurasi USB flash drive modern agar berperilaku seperti teknologi dari era CD-ROM terdengar seperti langkah mundur.
Namun ternyata ada beberapa alasan yang sangat praktis untuk melakukannya.
Bayangkan sebuah mesin industri yang dibuat 15 atau 20 tahun lalu.
Software servisnya mungkin dirancang pada masa ketika drive CD-ROM ada di mana-mana. Aplikasi tersebut mungkin mengharapkan update, file kalibrasi, paket instalasi, materi referensi, atau utility pemulihan dikirim melalui media optik.
Pada akhirnya, drive CD fisiknya rusak.
Drive optik pengganti semakin sulit ditemukan. Memelihara dan menyimpan disc hasil burning menjadi merepotkan. Mungkin komputer aslinya sudah tidak layak diganti, tetapi peralatan industri yang terhubung dengannya jelas masih sangat layak dipertahankan.
Mengganti komputer itu juga bisa menciptakan masalah yang sama sekali berbeda. Sistem industri tidak selalu merupakan lingkungan tempat Anda bisa memasang PC baru, menyalin beberapa program, lalu menganggap urusan selesai pada Selasa sore.
Mungkin ada driver khusus, hardware proprietary, persyaratan validasi, masalah sertifikasi, atau software yang tidak pernah diperbarui selama bertahun-tahun karena memang sudah bekerja dengan sangat baik.
Mesinnya mungkin bernilai $100.000 sementara komputer yang mengendalikannya menjalankan sistem operasi yang sebagian besar orang terakhir lihat ketika anak-anak mereka masih duduk di sekolah dasar.
Di situlah kompatibilitas menjadi lebih bernilai daripada sesuatu yang baru.
Perangkat USB yang mampu menampilkan dirinya dengan tepat sebagai media bergaya optik berpotensi menjadi jembatan antara dua generasi teknologi tersebut.
Alih-alih menulis ulang aplikasi lama agar memahami penyimpanan modern, Anda membuat penyimpanan modern berbicara menggunakan bahasa yang sudah dipahami aplikasi lama.
Emulasi CD-ROM sebenarnya bukan soal berpura-pura menjadi CD, melainkan berbicara dalam bahasa CD-ROM kepada komputer yang memang mengharapkan bahasa tersebut.
Sistem Embedded Bisa Jauh Lebih Pemilih
Sistem operasi desktop modern sangat fleksibel.
Colokkan USB flash drive biasa ke komputer Windows modern dan kemungkinan besar Windows akan mengetahui perangkat itu apa lalu memberi Anda akses ke file di dalamnya.
Sistem embedded bisa menjadi cerita yang sangat berbeda.
Bayangkan mesin CNC, peralatan diagnostik, instrumen laboratorium, sistem manufaktur, kios, peralatan servis otomotif, sistem point-of-sale, dan perangkat pengukuran khusus.
Banyak dari mesin tersebut tidak dirancang sebagai komputer untuk penggunaan umum.
Programmer mereka tahu persis apa yang harus dilakukan mesin tersebut, persis hardware apa yang akan digunakan, dan dalam banyak kasus, persis bagaimana informasi seharusnya masuk ke sistem.
Tidak ada banyak alasan untuk menulis routine penyimpanan yang sangat fleksibel dan mampu menangani setiap perangkat yang mungkin dicolokkan seseorang ke mesin tersebut 20 tahun kemudian.
Jika spesifikasi awal menyatakan software akan dikirim melalui CD-ROM, maka seluruh desain programmer akan dibangun berdasarkan asumsi itu.
Karena itu, sistem bisa membuat asumsi tertentu mengenai jenis perangkat, perilaku media, struktur filesystem, unit logis, atau karakteristik lain dari perangkat penyimpanan.
Di sinilah emulasi menjadi jauh lebih dari sekadar keunikan teknis.
Daripada mengubah sistem host, Anda mengubah apa yang dikatakan perangkat USB kepada host mengenai identitasnya.
Untuk peralatan lama atau khusus yang mahal, sulit, atau bahkan tidak mungkin dimodifikasi, hal itu bisa menjadi opsi yang sangat berguna.
USB Flash Drive Lebih dari Sekadar Konektor dan Memori
Hal ini juga memperlihatkan salah satu kesalahpahaman yang lebih menarik mengenai USB flash drive.
Mudah sekali membayangkan flash drive sebagai sebuah persamaan sederhana:
konektor USB + NAND flash = USB flash drive
Ada satu bagian penting yang hilang dari persamaan tersebut.
Controller.
USB controller berada di antara komputer host dan memori NAND flash. Salah satu tugasnya adalah menerjemahkan apa yang diminta host menjadi apa yang sebenarnya terjadi di dalam penyimpanan flash.
Controller juga ikut menentukan bagaimana perangkat mengidentifikasi dirinya, bagaimana penyimpanan diekspos, karakteristik apa yang dilaporkan, serta bagaimana perangkat merespons perintah dari host.
Itu berarti dua perangkat USB yang menggunakan NAND flash serupa dapat berperilaku sangat berbeda ketika dicolokkan ke komputer yang persis sama.
Salah satunya mungkin tampil sebagai penyimpanan removable biasa.
Perangkat lain dapat dikonfigurasi agar tampil dengan perilaku seperti fixed disk.
Implementasi lain dapat mengekspos unit logis CD-ROM.
Dan beberapa arsitektur controller dapat melakukan sesuatu yang lebih menarik lagi: mengekspos beberapa perangkat penyimpanan logis melalui satu koneksi USB fisik.
Satu Konektor USB Bisa Mengarah ke Dua Ruangan yang Berbeda
Bayangkan mencolokkan satu USB flash drive ke komputer.
Komputer menemukan area bergaya CD-ROM yang berisi:
INSTALLER
MANUAL
DRIVER
RECOVERY TOOLS
Namun perangkat USB fisik yang sama juga menyediakan penyimpanan biasa yang dapat ditulis dan berisi:
FILE LOG
LAPORAN
FILE KONFIGURASI
DATA PENGGUNA
Masih hanya ada satu konektor USB dan satu perangkat fisik yang berada di tangan Anda.
Namun secara logis, komputer telah diperkenalkan kepada dua lingkungan penyimpanan berbeda yang dirancang untuk dua pekerjaan berbeda.
Bagian CD-ROM dapat berisi materi asli yang diterbitkan oleh produsen, sementara bagian yang dapat ditulis tetap tersedia untuk informasi yang dibuat selama penggunaan di lapangan.
Seorang teknisi dapat membawa satu perangkat yang berisi software diagnostik asli dan dokumentasi servis, sambil menggunakan area lain pada perangkat yang sama untuk menyimpan hasil pengujian, log peralatan, atau file konfigurasi khusus pelanggan.
Perbedaan di sini penting.
Hal ini tidak sama dengan sekadar membagi USB flash drive biasa menjadi dua partisi.
Partisi membagi kapasitas sebuah perangkat penyimpanan seperti disk. Kedua partisi tetap menjadi bagian dari jenis lingkungan penyimpanan dasar yang sama.
Sebaliknya, sebuah USB controller dapat mengekspos beberapa unit logis, yang kadang disebut LUN, sehingga satu perangkat fisik dapat menampilkan karakter penyimpanan yang berbeda secara jelas kepada host. Kami memiliki penjelasan terpisah mengenai LUN dibandingkan partisi dan mengapa satu drive USB bisa muncul sebagai dua disk bagi pembaca yang ingin masuk lebih jauh ke dalam topik ini.
Karena itu, emulasi CD-ROM dapat mengubah perilaku dan identitas perangkat penyimpanan logis yang ditampilkan kepada host, bukan sekadar membagi kapasitas penyimpanan.
Perbedaannya seperti membagi satu ruangan dengan tembok dibandingkan membuat dua ruangan yang memang dirancang untuk melakukan pekerjaan yang benar-benar berbeda.
Ada Juga Keuntungan dalam Distribusi Konten
CD-ROM memiliki satu sifat berguna lain yang sudah jarang kita pikirkan karena memang begitulah cara media optik bekerja.
Penerbit mengontrol konten aslinya.
Dua puluh tahun lalu, Anda membeli software dalam CD-ROM dan menginstalnya di komputer. Menginstal software tidak mengubah CD tersebut.
Anda tidak bisa secara tidak sengaja menyeret foto liburan ke direktori instalasi di dalam disc. Seorang karyawan tidak bisa begitu saja menghapus separuh installer. Seseorang juga tidak bisa memutuskan bahwa ia membutuhkan tambahan 300 MB ruang penyimpanan lalu menghapus dokumentasi.
Media tersebut pada dasarnya adalah sebuah objek yang sudah diterbitkan.
USB flash drive meningkatkan hampir setiap aspek praktis dibandingkan disc optik. Ukurannya lebih kecil, lebih cepat, lebih mudah dibawa, dan memiliki kapasitas penyimpanan yang jauh lebih besar.
Namun penyimpanan USB biasa yang dapat ditulis juga mengaburkan batas antara pihak yang menerbitkan konten dan pihak yang menggunakannya.
Untuk dokumentasi, distribusi software, alat servis, materi pelatihan, utility pemulihan, dan konten lain yang perlu dikontrol, terkadang perbedaan tersebut justru sangat berguna.
Area logis bergaya CD-ROM dapat menyediakan tempat bagi konten yang dimaksudkan untuk tetap berada dalam kondisi asli saat didistribusikan, sementara bagian penyimpanan lain pada perangkat dapat digunakan untuk informasi yang memang perlu berubah.
Ini Tidak Sama dengan Keamanan
Ada satu batas penting yang harus tetap jelas.
Emulasi CD-ROM tidak seharusnya otomatis disebut sebagai sistem keamanan lengkap.
Membuat penyimpanan berperilaku seperti media optik tidak menggantikan tanda tangan kriptografis, mekanisme secure boot, enkripsi, autentikasi, atau teknologi lain yang dirancang untuk menentukan apakah software atau data dapat dipercaya.
Teknologi tersebut menyelesaikan masalah yang berbeda.
Nilai utama emulasi CD-ROM berada pada perilaku perangkat, kompatibilitas, distribusi terkontrol, dan pemeliharaan konten yang telah diterbitkan.
Dalam beberapa aplikasi, mencegah perubahan biasa sangatlah berguna. Namun “sulit diubah oleh pengguna” dan “terbukti autentik secara kriptografis” bukanlah hal yang sama.
Memahami perbedaan tersebut penting, terutama ketika perangkat ini digunakan dalam lingkungan industri atau khusus.
Terkadang Anda Memang Tidak Ingin Flash Drive Berperilaku Seperti Flash Drive
Hilangnya drive CD-ROM fisik tidak berarti semua karakteristik berguna dari penyimpanan optik ikut menghilang bersama perangkat tersebut.
Terkadang komputer lama mengharapkan media optik.
Terkadang software khusus memang dirancang berdasarkan media tersebut.
Terkadang jauh lebih mudah menyesuaikan diri dengan sistem embedded daripada memodifikasi sistem itu sendiri.
Terkadang produsen ingin memisahkan dokumentasi atau software asli dari penyimpanan yang memang diharapkan dapat diubah oleh pengguna.
Dan terkadang solusi paling praktis bukanlah meyakinkan sistem lama agar memahami sesuatu yang baru.
Solusinya adalah membuat sesuatu yang baru berperilaku seperti sesuatu yang sudah dipahami sistem lama.
Itulah salah satu hal menarik dari teknologi USB yang sering tersembunyi di balik kesederhanaan tindakan mencolokkan flash drive.
Apa yang Anda pegang di tangan mungkin berisi memori NAND flash, tetapi NAND saja tidak menentukan apa yang dilihat komputer.
Controller juga ikut menentukan hasil percakapan tersebut.
Dan dengan controller serta konfigurasi yang tepat, USB flash drive tidak harus selalu berperilaku seperti USB flash drive.
