Karta SIM telefonu: urządzenie

Karta SIM to urządzenie, które jest modułem identyfikacyjnym abonenta. Jest to zintegrowany obwód przeznaczony do bezpiecznego przechowywania międzynarodowego numeru identyfikacyjnego abonenta (IMSI) i powiązanego z nim klucza, który jest używany do identyfikowania i uwierzytelniania abonentów telefonii komórkowej (np. Telefonów komórkowych i komputerów). Ponadto można zapisywać informacje kontaktowe na wielu kartach SIM.

Karty SIM są zawsze używane w telefonach GSM, dla urządzeń CDMA są potrzebne tylko w przypadku nowych urządzeń kompatybilnych z LTE. Mogą być również używane w telefonach satelitarnych.

Karta SIM jest częścią funkcji Uniwersalnego Układu scalonego (UICC), która zazwyczaj jest wykonana z PVC z wbudowanymi stykami i półprzewodnikami. Karta SIM, której urządzenie oparte jest na technologii cyfrowej, może przesyłać dane między różnymi urządzeniami przenośnymi.

Karta SIM zawiera:

• Unikatowy numer seryjny (ICCID);
• Międzynarodowy identyfikator łączności ruchomej (IMSI);
• Uwierzytelnianie i szyfrowanie;
• Tymczasowe informacje o sieci lokalnej;
• Wykaz usług, do których użytkownik ma dostęp;
• Urządzenie karty SIM w telefonie zawiera również dwa hasła: zwykły numer identyfikacyjny (PIN) i osobisty kod unlock (PUK) do odblokowania kodu PIN.

Historia i wejście na rynek

Początkowo format SIM został zdefiniowany przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych w specyfikacji z numerem TS 11.11 opisującym właściwości fizyczne i logiczne karty SIM. Wraz z rozwojem UMTS prace nad specyfikacją zostały częściowo przeniesione do 3GPP.

Pierwsza karta SIM została opracowana w 1991 roku przez producenta kart chipowych Monachium Giesecke & Devrient, które sprzedały pierwsze 300 kopii fińskiemu operatorowi sieci bezprzewodowej Radiolinja.

Inaktywacja

W wielu umowach "pay-as-you-go" umowy należy okresowo używać przedpłaty w celu uniknięcia wygaśnięcia konta. Okres ten zależy od operatorów sieci, ale zazwyczaj określa się okres trzech miesięcy. Dzieje się tak dlatego, że karta SIM staje się nieaktywna w sieci.

Formularz rejestracyjny

Większość krajów i operatorów wymaga identyfikacji w celu aktywacji usługi, ale istnieją wyjątki, np. Hongkong SAR.

Jak jest karta SIM telefonu?

W przypadku kart SIM dostępne są trzy napięcia robocze: 5 V, 3 V i 1,8 V. Napięcie większości "simoks", rozpoczęte przed rokiem 1998, wynosiło 5 V. Następne stworzone karty są kompatybilne z 3 V i 5 V. Napięcie 5 V, 3 V i 1,8 V.

Dane

Karty SIM przechowują informacje o sieci używane do uwierzytelniania i identyfikowania abonentów w sieci. Najważniejsze z nich to ICCID, IMSI, klucz uwierzytelniania (Ki), identyfikator obszaru lokalnego (LAI) i numer alarmowy operatora.

Karta SIM, która opiera się na schematach, przechowuje również inne dane specyficzne dla operatora, takie jak numer centrum usług SMS (SMS ServiceServiceName), numer dostawcy usług (SPN), numery numerów usług (SDN), parametry Advanceofcharge i aplikacje z Wartość dodana (VAS).

Karty SIM mogą być dostarczane w różnych rozmiarach danych od 8 do co najmniej 256 KB. Wszystkie z nich umożliwiają przechowywanie maks. 250 kontaktów, ale jeśli jest dostępna przestrzeń dla 33 telefonów komórkowych (MNC) lub "identyfikatorów sieci" w wersji 32K, wersja w 64 KB może obsługiwać 80 MNC. Ten wskaźnik jest używany przez operatorów sieci do przechowywania informacji o preferowanych sieciach i jest używany głównie, gdy karta SIM nie znajduje się w sieci domowej, ale w roamingu. Co to takiego urządzenie karty sim telefonu?

Operator, który wydał "kartę sim", może to wykorzystać do połączenia telefonu z preferowaną siecią w celu wykorzystania najlepszej umowy handlowej dla firmy z siecią źródłową. Nie oznacza to, że telefon zawierający tę kartę SIM może łączyć się z maksymalnie 33 lub 80 sieciami, co oznacza tylko, że wystawca karty SIM może określić tylko do tej liczby preferowanych sieci. Jeśli karta SIM jest poza tymi preferowanymi sieciami, będzie używać pierwszych lub najlepszych dostępnych.

ICCID

Każda karta SIM jest identyfikowana na poziomie międzynarodowym za pomocą identyfikatora obwodu scalonego (ICCID). ICCID są przechowywane na kartach SIM, a także w grawerowanych lub nadrukowanych na obudowie podczas procesu personalizacji.

Identyfikator ICCID jest określany jako Rekomendacja E.118 dla ITU-T jako numer podstawowy. Jego układ oparty jest na normie ISO / IEC 7812. Według E.118 liczba może wynosić do 22 cyfr, w tym jedną cyfrę kontrolną obliczoną przy użyciu algorytmu Księżyca. Jednak faza GSM GSM 1 zdefiniowała ICCID jako 10 oktetów (20 cyfr) o określonej strukturze operatora.

Międzynarodowa tożsamość abonentów komórkowych (IMSI)

Karty SIM są identyfikowane w indywidualnych sieciach operatora przy wykorzystaniu unikalnej międzynarodowej tożsamości abonenta (IMSI). Operatorzy sieci komórkowych łączą się z połączeniami telefonicznymi i wymieniają karty SIM na rynku przy użyciu ich IMSI. Ich format jest następujący.

Pierwsze trzy cyfry reprezentują mobilny kod kraju (MCK).

Następne dwie lub trzy cyfry reprezentują kod sieci komórkowej (MNC). Trzycyfrowe kody MNC są dozwolone przez E.212, ale są używane głównie w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.

Następujące numery reprezentują numer identyfikacyjny abonenta (MSIN) mobilnego. Zazwyczaj jest to dziesięć cyfr, ale wartość ta będzie mniejsza w przypadku trójcyfrowego kodu MNC lub jeśli przepisy krajowe wskazują, że całkowita długość IMSI powinna być mniejsza niż 15 cyfr. Wszystkie te liczby różnią się w zależności od kraju, dlatego mogą występować różnice w sposobie umieszczania karty SIM. Obwód jest standardowy i fabryczny, różnica jest obserwowana tylko w zapisanych informacjach.

Klucz uwierzytelniania (Ki)

Kni to 128-bitowa wartość używana do uwierzytelniania kart SIM w sieci GSM (dla sieci USIM, nadal potrzebujesz Ki, ale wymagane są inne parametry). Każda karta SIM przechowuje unikatowy Ki przypisany mu przez operatora podczas procesu personalizacji. Ten parametr jest również przechowywany w bazie danych (zwanej Centrum Uwierzytelniania lub AuC) w sieci operatora.

Jak działa karta SIM w świetle powyższego? Został zaprojektowany w ten sposób, że nie można otrzymać Ki za pomocą interfejsu karty inteligentnej. Zamiast tego karta SIM udostępnia funkcję "Uruchomienie algorytmu GSM", która umożliwia telefonowi przesyłanie danych do karty SIM, która musi być podpisana z Ki. To teoretycznie sprawia, że użycie karty SIM jest obowiązkowe, jeśli nie można wyciągnąć Ki z karty SIM lub operator chce otworzyć ten parametr. W praktyce algorytm kryptograficzny GSM służący do obliczania SRES_2 (patrz krok 4 poniżej) z Ki zawiera pewne luki, które mogą pozwolić na wydobycie tej wartości z karty SIM i utworzenie podwójnej karty SIM.

Proces uwierzytelniania

Gdy urządzenie mobilne zostanie uruchomione, otrzymuje ją z karty SIM i wysyła ją do operatora telefonii komórkowej, żądając dostępu i uwierzytelniania. Urządzenie mobilne może przenieść PIN na kartę SIM, zanim otworzy te informacje.

Identyfikacja lokalizacji lokalizacji

SIM przechowuje informacje o stanie sieci otrzymane z identyfikatora obszaru lokalizacji (LAI). Operatorzy sieci są podzieleni na obszary lokalizacji, z których każdy ma unikalny numer LAI. Gdy urządzenie zmieni lokalizację, zapisuje nowy LAI na karcie SIM i odsyła ją do sieci operatora w nowej lokalizacji. Jeśli urządzenie pracuje cyklicznie, pobierze dane z karty SIM i wyszuka poprzednie LAI. Funkcja ta jest również wykorzystywana przez niektóre urządzenia podsłuchowe z kartą SIM.

Wiadomości SMS i kontakty

Większość kart SIM domyślnie zapisuje liczbę wiadomości SMS i kontaktów z książką telefoniczną. Kontakty są przechowywane w prostych parach "imię i nazwisko": rejestry zawierające kilka numerów telefonów i dodatkowe numery telefonów zazwyczaj nie są zapisywane na tym koncie. Warunki te są dostarczane przez urządzenie karty SIM. Kontakty mogą być bardzo ograniczone. Na przykład, gdy użytkownik próbuje skopiować takie rekordy do karty SIM, oprogramowanie telefonu dzieli je na kilka rekordów, odrzucając wszelkie informacje, które nie są numerami telefonu.

Liczba zapisanych kontaktów i wiadomości zależy od karty SIM. Wczesne modele przechowują tylko pięć wiadomości i 20 kontaktów, a nowoczesne karty SIM mogą zwykle przechowywać więcej niż 250 elementów.

Karta SIM: urządzenie i formaty

Z latami rozwoju karty SIM stały się mniejsze, a ich funkcjonalność nie zależy od formatu. Po pełnej wielkości "karcie SIM" następowały mini-SIM, mikro-SIM i nano-SIM. Dzisiaj są one nawet wbudowane w urządzenia.

Pełna karta SIM

Pierwszą kartą SIM (lub 1FF, pierwszą formą) była pierwsza forma. Ma rozmiar karty kredytowej (85,60 × 53,98 x 0,76 mm). Później mniejsze "simy" były często sprzedawane w rozmiarze karty pełnej, z której można je wypchnąć.

Mini-SIM

Karta mini-SIM (lub 2FF) ma takie samo urządzenie jak pełnowymiarowa karta SIM i jest zazwyczaj dostarczana w adapterze o pełnej wielkości dołączonej do niego przez złącza. Ten schemat umożliwia użycie go w urządzeniu wymagającym pełnej karty i urządzenia, które wymaga karty mini-SIM (po złamaniu elementów łączących). Ponieważ pełnowymiarowa karta SIM nie jest już używana, niektórzy sprzedawcy zwracają się do tego formularza o standardową lub zwykłą kartę SIM.

Micro-SIM

Karta micro-SIM (lub 3FF) ma podobną grubość i położenie styków, ale wyróżnia się mniejszą długością i szerokością.

Format mikro SIM został dostarczony przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) do instalacji w urządzeniach zbyt małych dla karty SIM mini. Współczynnik kształtu został wymieniony w grupie roboczej 3GPP SMG9 UMTS, która jest organem ustanawiającym standardy kart SIM GSM w grudniu 1998 r., A następnie uzgodniono pod koniec 2003 r.

Mikro-SIM został zaprojektowany z myślą o kompatybilności wstecznej. Głównym problemem był obszar kontaktu chipa. Zapisywanie tego samego obszaru styku umożliwia mikro SIM zgodność z poprzednimi, większymi czytnikami kart SIM przy użyciu plastikowych wycięć. Urządzenie zaprojektowano tak, aby działał z tą samą prędkością (5 MHz), co poprzednia wersja. Ten sam rozmiar i położenie kontakty spowodowały, że wiele tutoriali i filmów wideo YouTube zawierało szczegółowe instrukcje dotyczące sposobu przycinania karty mini-SIM do rozmiaru mikro-karty SIM. Jednak takie akcje w domu czasami prowadzą do tego, że w wyniku tego karta SIM nie odpowiada urządzeniu lub w ogóle się pogarsza.

Nano-SIM

Karta nano-SIM (lub 4FF) została wprowadzona 11 października 2012 r., Kiedy operatorzy telefonii komórkowej w różnych krajach zaczęli wysyłać je na telefony obsługujące ten format. Nano-SIM ma wymiary 12,3 x 8,8 x 0,67 mm i zmniejsza poprzedni format do obszaru styku, zachowując dotychczasowe funkcje. Niewielki obrót materiału izolacyjnego pozostaje wokół obszaru styku, aby uniknąć zwarć. Nano-SIM ma grubość 0,67 mm w porównaniu do 0,76 mm poprzednich. Karty 4FF można umieścić w adapterach do użycia z urządzeniami przeznaczonymi do kart SIM 2FF lub 3FF, a do tego są cieńsze, ale wiele firm telefonicznych nie zaleca.

IPhone 5, wydany we wrześniu 2012 r., Był pierwszym urządzeniem używającym aktywnych kart sim nano, a następnie innych telefonów.

Nadchodzące pokolenia kart SIM nazywają się e-SIM lub eSIM (embeddedSIM), będący niezmiennym chipem wbudowanym w pakiet SON-8 – lutowanie bezpośrednio do płytki drukowanej. Będzie miał możliwości M2M i zdalny dostęp do karty SIM.