Telefoni SIM-kaart: seade

SIM-kaart on seade, mis on abonendi identifitseerimismoodul. See on integreeritud võrk, mis on ette nähtud rahvusvaheliste mobiilsideteenuste abonendi identifitseerimisnumbri (IMSI) ja sellega seotud võtme ohutuks säilitamiseks, mida kasutatakse mobiiltelefoni seadmete (nt mobiiltelefonide ja arvutite) abonentide tuvastamiseks ja autentimiseks. Lisaks võite salvestada kontaktandmeid paljudel SIM-kaartidel.

SIM-kaarte kasutatakse alati GSM-telefonides, CDMA-seadmete jaoks, mida nad vajavad ainult uute LTE-ga ühilduvate seadmete jaoks. Ka neid saab kasutada ka satelliittelefonides.

SIM-kaart on osa Universal Integrated Circuit (UICC) funktsioonist, mis on tavaliselt sisseehitatud kontaktid ja pooljuhid koos PVC-ga. Sim-kaart, mille seade põhineb digitaaltehnoloogial, võib edastada andmeid erinevate mobiilseadmete vahel.

SIM-kaart sisaldab:

• Eriline seerianumber (ICCID);
• Rahvusvaheline mobiilside identifikaator (IMSI);
• Autentimine ja krüptimine;
• Ajutine teave kohaliku võrgu kohta;
• Teenuste loetelu, millele kasutajal on juurdepääs;
• Telefoni SIM-kaardi seadmel on ka kaks parooli: PIN-koodi avamiseks tavaliseks kasutamiseks isikupärase numbri (PIN-kood) ja personaalse avamise koodi (PUK-koodi).

Ajalugu ja turule sisenemine

Esialgu määrati SIM-vormingus kindlaks Euroopa Telekommunikatsiooni Standardiinstituut spetsifikatsioonis numbriga TS 11.11, mis kirjeldas SIM-kaardi füüsilisi ja loogilisi omadusi. UMTSi väljatöötamisega viidi spetsifikaadi töö osaliselt üle 3GPP-i.

Esimest SIM-kaarti töötas välja 1991. aastal Müncheni kiipkaartide tootja Giesecke & Devrient, kes müüs esimese 300 koopiat traadita võrgu Radiolinja Soome operaatorile.

Inaktiveerimine

Paljude lepinguliste kokkulepete "maksa-as-you-go" korral peate perioodiliselt kasutama ettemaksu, et vältida konto aegumist. See ajavahemik sõltub võrguoperaatoritest, kuid tavaliselt määratakse kindlaks kolme kuu pikkune periood. See on mõnikord tingitud asjaolust, et SIM-kaart muutub võrgus olevaks.

Registreerimisvorm

Enamik riike ja operaatoreid nõutakse teenuse aktiveerimiseks identifitseerimist, kuid mõned erandid on näiteks Hongkongi erihalduspiirkonnad.

Kuidas on telefoni SIM-kaart?

SIM-kaartide jaoks on kolm tööpinget: 5 V, 3 V ja 1.8 V. Enamiku "simoks" tööpinge, mis käivitati enne 1998. aastat, oli 5 V. Järgnevad kaardid on ühilduvad 3 V ja 5 V. Kaasaegsed koopiad Pinge 5 V, 3 V ja 1,8 V.

Andmed

SIM-kaardid salvestavad teavet võrgu abonentide autentimiseks ja tuvastamiseks kasutatava võrgu kohta. Kõige olulisemad neist on ICCID, IMSI, autentimisvõti (Ki), lokaalne identifikaator (LAI) ja operaatori hädaabinumber .

Skeemidel põhinev SIM-kaart salvestab ka teisi operaatoripõhiseid andmeid, näiteks SMS-teenusekeskuse numbrit (SMS ServiceServiceName), teenusepakkuja nime (SPN), teenuse numbri (SDN) numbrit, ettemaksetäpsuse parameetreid ja rakendusi Lisandväärtus (VAS).

SIM-kaarte saab tarnida eri andmetes 8 kuni 256 KB ulatuses. Kõik need võimaldavad salvestada maksimaalselt 250 kontakti, kuid 32-le mobiilsidevõrgu koodidele (MNC-d) või "võrgu tunnusjoontele" on 32-kordses versioonis 64 KB versioon 80 MNC-i jaoks. Seda indikaatorit kasutavad võrguoperaatorid eelistatud võrkude teabe salvestamiseks ja neid kasutatakse peamiselt siis, kui SIM-kaart pole koduvõrgus, vaid rändluses. Mis on selline seade SIM-kaardi telefoni jaoks?

Operaator, kes vabastas "SIM-kaardi", saab seda kasutada, et ühendada telefon eelistatud võrguga, et kasutada lähtekoodiga võrguettevõtte jaoks parimat kaubanduslepingut. See ei tähenda, et selle SIM-kaardiga telefon võib ühenduda maksimaalselt 33 või 80 võrguga, mis tähendab ainult seda, et SIM-kaardi väljastaja saab määrata ainult selle eelistatud võrkude arvu. Kui SIM-kaart on väljaspool eelistatud võrke, kasutab see esimest või parimat võimalikku võrku.

ICCID

Iga SIM-kaart on rahvusvahelisel tasandil identifitseeritud integreeritud vooluahela identifikaatoriga (ICCID). ICCIDid salvestatakse SIM-kaartidel, samuti graveeritud või trükitakse isikupärastamise ajal protsessi käigus.

ICCID määratletakse ITU-T soovituse E.118 alusel esmase numbriga. Selle paigutus põhineb standardil ISO / IEC 7812. Vastavalt E.118-le võib number olla kuni 22 numbrit, sealhulgas üks kuu-algoritmiga arvutatud kontrollnumber. Kuid GSM-faas 1 määratles ICCID-i 10 okteti (20-kohaline), millel on konkreetne operaatoristruktuur.

Rahvusvaheline mobiilside abonendi isik (IMSI)

SIM-kaarte identifitseeritakse üksikute operaatorvõrkude kaudu, kasutades unikaalset rahvusvahelist mobiilside abonendi identiteeti (IMSI). Mobiilsideoperaatorid ühendavad mobiiltelefonikõned ja vahetavad oma SIM-kaarte turul oma IMSI kaudu. Nende formaat on järgmine.

Esimesed kolm numbrit kujutavad mobiili riigikoodi (MCC).

Järgmised kaks või kolm numbrit kujutavad mobiilsidevõrgu koodi (MNC). Kolmemõõtmelised MNC-koodid on lubatud E.212 poolt, kuid neid kasutatakse peamiselt Ameerika Ühendriikides ja Kanadas.

Järgmised numbrid kujutavad mobiilside abonendi identifitseerimisnumbrit (MSIN). Tavaliselt on see 10 numbrit, kuid kolme numbri MNC puhul on see väärtus väiksem või kui siseriiklikud reeglid näitavad, et kogu IMSI pikkus peaks olema vähem kui 15 numbrit. Kõik need arvud erinevad riigiti, seega võib SIM-kaardi kujundus olla erinev. Ringkonnakoht on standardne ja tehas, erinevus täheldatakse ainult salvestatud informatsioonis.

Autentimise võti (Ki)

Kni on 128-bitiline väärtus, mida kasutatakse GSM-mobiilsidevõrgu SIM-kaartide autentimiseks (USIM-võrgu jaoks vajab ikkagi Ki, kuid vaja on muid parameetreid). Iga SIM-kaart salvestab unikaalse Ki, mille operaator talle personaliseerimisprotsessi ajal talle omistas. See parameeter salvestatakse ka vedaja võrgus olevasse andmebaasi (nn autentimise keskus või AuC).

Kuidas toimib SIM-kaart ülaltoodud valguses? See oli kujundatud nii, et ki ei saaks kiipkaardi liidese abil. Selle asemel annab SIM-kaart funktsioon "Launch GSM algoritm", mis võimaldab telefonil edastada andmeid SIM-kaardile, mis tuleb Ki-ga allkirjastada. See teoreetiliselt muudab SIM-kaardi kasutamise kohustuslikuks, kui Ki ei saa SIM-kaardilt välja võtta või kui operaator soovib seda parameetrit laiendada. Tegelikult on Ki-st arvutatud SRES_2 arvutamiseks kasutatav GSM-krüptograafiline algoritm Ki-st teatud turvaauke, mis võimaldavad selle väärtuse eraldamist SIM-st ja dubleeritud SIM-kaardi loomist.

Autentimisprotsess

Kui mobiilseadmed käivitub, saab ta SIM-kaardilt rahvusvahelise mobiilside abonendi identifikaatori (IMSI) ja saadab selle mobiilsideoperaatorile, taotledes juurdepääsu ja autentimist. Mobiilseadmed saavad PIN-koodi SIM-kaardile enne selle teabe avamist üle kanda.

Asukoht-ala identifitseerimine

SIM salvestab võrgu olekuteabe, mis on saadud asukohapiirkonna identifikaatorilt (LAI). Võrguoperaatorid on jagatud asukohaks, kusjuures kõigil on unikaalne LAI-number. Kui seade muudab asukohta, salvestab see uue SIM-kaardi LAI ja saadab selle uuesti operaatori võrku uue asukohaga. Kui seade töötab tsükliliselt, laadib see andmed SIM-kaardilt välja ja otsib eelmise LAI-d. Seda funktsiooni kasutavad ka mõni pealtkuulamise seade SIM-kaardiga.

SMS-sõnumid ja kontaktid

Enamik SIM-kaarte hoiab vaikimisi mitmeid SMS-sõnumeid ja telefoniraamatu kontakte. Kontaktid salvestatakse lihtsates paarides "nimi ja number": tavaliselt ei salvestata neid dokumente, mis sisaldavad mitu telefoninumbrit ja täiendavaid telefoninumbreid. Selliseid tingimusi pakub SIM-kaardi seade. Kontaktid võib hoida väga piiratud. Näiteks kui kasutaja üritab selliseid dokumente kopeerida SIM-kaardile, jagab telefoni tarkvara mitmeks kirjeks, jättes kõrvale kõik andmed, mis ei ole telefoninumber.

Salvestatud kontaktide ja sõnumite arv sõltub SIM-kaardilt. Varasemad mudelid salvestavad ainult viis sõnumit ja 20 kontakti, samas kui kaasaegsed SIM-kaardid võivad tavaliselt salvestada rohkem kui 250 eset.

SIM-kaart: seade ja formaadid

Arenevatel aastatel on SIM-kaardid muutunud väiksemaks ja nende funktsioonid ei sõltu formaadist. Täis suurusega SIM-kaarti järgnes mini-SIM, mikro-SIM ja nano-SIM. Täna on nad isegi seadmetesse sisse ehitatud.

Täisformaadiline SIM-kaart

Esimese vormi teguriks sai täispika suurusega SIM-kaart (või 1FF-i esimene vormingus tegur). Sellel on krediitkaardi suurus (85,60 × 53,98 × 0,76 mm). Hiljem müüdi tihti väiksematele "simsidele" täissuuruses kaarti, millest saab neid välja tõmmata.

Mini-SIM

Mini-SIM-kaardil (või 2FF-l) on sama kontaktimehhanism nagu täisformaadis SIM-kaart ja see tarnitakse tavaliselt pistikutega ühendatud täisformaadis adapterile. Selle skeemi abil saate seda kasutada seadmes, mis nõuab täis suurusega kaarti ja seadmes, mis vajab mini-SIM-kaarti (pärast ühendavate elementide purustamist). Kuna täissuuruses SIM-kaarti enam ei kasutata, nimetavad mõned tarnijad seda vormingutegurit tavaliseks või tavapäraseks SIM-kaardiks.

Micro-SIM

Mikro-SIM-kaardil (või 3FF-kaardil) on kontaktide paksus ja asukoht, kuid seda eristab pikkus ja laius.

Micro-SIM-vormingu esitas Euroopa Telekommunikatsiooni Standardiinstituut (ETSI) mini SIM-kaardile liiga väikeste seadmete paigaldamiseks. Vormi tegurit mainiti 1998. aasta detsembris 3GPP SMG9 UMTSi töörühmas, mis on GSM-SIM-kaardi standardid kehtestav asutus, ning seejärel lepiti kokku 2003. aasta lõpus.

Mikro-SIM oli kavandatud vastupidiseks ühilduvuseks. Peamine probleem oli kiibi kontaktala. Sama kontaktala salvestamine võimaldab mikro SIM-l ühilduda eelmiste suuremate SIM-kaardi lugejatega, kasutades plastist väljalõikeid. Seade oli kavandatud töötama sama kiirusega (5 MHz) kui eelmise versiooniga. Kontaktisikute suurus ja positsioon tõid kaasa arvukalt juhendeid ja YouTube'i videod koos üksikasjalike juhistega selle kohta, kuidas mini-SIM-kaarti mikro-SIM-kaardi suuruse järgi kärpida. Kuid sellised meetmed kodus viivad mõnikord mõnda asjaolu, et selle tulemusena ei vasta SIM-kaart seadmele või see üldse ei halvene.

Nano-SIM

Nano-SIM (või 4FF) kaart võeti kasutusele 11. oktoobril 2012, mil erinevate riikide mobiilsideteenuste pakkujad hakkasid seda formaati toetavatele telefonidele saatma. Nano-SIM meetmed 12,3 × 8,8 × 0,67 mm ja vähendavad eelmise vormingu kontakti alale, säilitades samal ajal olemasolevad funktsioonid. Vältimaks lühiseid, jääb isolatsioonimaterjali väike serv ümbruse läheduses. Nano-SIM-i paksus on 0,67 mm, võrreldes selle eelkäijatega 0,76 mm. 4FF-kaarte saab paigutada adapteritesse, mis on ette nähtud SIM-kaardile 2FF või 3FF, ja seda tehakse õhemaks, kuid paljud telefoniettevõtted seda ei soovita.

Septembris 2012 ilmunud IPhone 5 oli esimene seade aktiveeritud SIM-kaartide nano kasutamiseks, millele järgnesid muud telefonid.

Tulevane uus põlvkond SIM-kaarte nimetatakse e-SIM või eSIM (embeddedSIM), mis on muutumatu sisseehitatud kiip SON-8 pakendis - jootetamine otse trükkplaadile. Sellel on M2M-i võimalused ja kaugmüük SIM-kaardile.