Karta SIM - SIM card

Typowa karta SIM (mini-SIM z wycięciem na micro-SIM)
Kart inteligentnych pochodzi z GSM telefon komórkowy
Karta nano-SIM T-Mobile z funkcjami NFC w kieszeni SIM iPhone'a 6s
Projektowanie Stron Bezprzewodowa karta SIM ma wyraźne oznaczenia przewoźnika i jest oznaczony jako „tylko karty SIM”

Karta SIM , znany również jako moduł identyfikacji abonenta lub moduł identyfikacji abonenta ( SIM ), jest scalony z systemem operacyjnym karta (COS), który jest przeznaczony do bezpiecznego przechowywania międzynarodowy identyfikator abonenta mobilnego (IMSI) numer i powiązane z nim klucza , które służą do identyfikacji i uwierzytelniania abonentów na urządzeniach telefonii komórkowej (takich jak telefony komórkowe i komputery ). Możliwe jest również przechowywanie informacji kontaktowych na wielu kartach SIM. Karty SIM są zawsze używane w telefonach GSM ; w przypadku telefonów CDMA są one potrzebne tylko w przypadku telefonów obsługujących LTE . Karty SIM mogą być również używane w telefonach satelitarnych , smartwatchach, komputerach czy aparatach fotograficznych.

Obwód SIM jest częścią funkcji fizycznej karty inteligentnej uniwersalnej karty z układem scalonym (UICC) , która jest zwykle wykonana z PVC z osadzonymi stykami i półprzewodnikami . Karty SIM można przenosić między różnymi urządzeniami mobilnymi. Pierwsze karty inteligentne UICC były wielkości kart kredytowych i bankowych; rozmiary były zmniejszane kilka razy na przestrzeni lat, zwykle utrzymując styki elektryczne takie same, tak aby większa karta mogła zostać przycięta do mniejszego rozmiaru.

Karta SIM zawiera unikalny numer seryjny ( ICCID ), międzynarodowy numer tożsamości abonenta sieci komórkowej (IMSI), informacje o uwierzytelnianiu bezpieczeństwa i szyfrowaniu, informacje tymczasowe związane z siecią lokalną, listę usług, do których użytkownik ma dostęp, oraz dwa hasła: osobisty numer identyfikacyjny (PIN) dla zwykłego użytkowania, a także osobisty klucz odblokowujący (PUK) do odblokowania PIN. W Europie seryjnemu numerowi SIM (SSN) czasami towarzyszy międzynarodowy numer artykułu (IAN) lub europejski numer artykułu (EAN) wymagany podczas rejestracji online w celu subskrypcji karty przedpłaconej.

Historia i zamówienia

Karta SIM to rodzaj karty inteligentnej , której podstawą jest układ scalony krzemowy (IC). Pomysł umieszczenia krzemowego układu scalonego na plastikowej karcie narodził się pod koniec lat 60. XX wieku. Inteligentne karty mają od używanych MOS scalonymi chipy, wraz z pamięcią MOS technologii, takich jak pamięci flash i EEPROM (elektrycznie kasowalne programowalna pamięć tylko do odczytu ).

Karta SIM została początkowo określona przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych w specyfikacji pod numerem TS 11.11. Ta specyfikacja opisuje fizyczne i logiczne zachowanie karty SIM. Wraz z rozwojem UMTS prace nad specyfikacją zostały częściowo przeniesione do 3GPP . 3GPP jest teraz odpowiedzialne za dalszy rozwój aplikacji takich jak SIM (TS 51.011) i USIM (TS 31.102) oraz ETSI za dalszy rozwój fizycznej karty UICC .

Pierwsza karta SIM została opracowana w 1991 roku przez monachijskiego producenta kart inteligentnych Giesecke & Devrient , który sprzedał pierwsze 300 kart SIM fińskiemu operatorowi sieci bezprzewodowej Radiolinja .

Obecnie karty SIM są wszechobecne, umożliwiając ponad 7 miliardom urządzeń łączenie się z sieciami komórkowymi na całym świecie. Według Międzynarodowego Stowarzyszenia Producentów Kart SIM (ICMA), w 2016 roku na całym świecie wyprodukowano 5,4 miliarda kart SIM, co przyniosło ponad 6,5 miliarda dolarów przychodów dla tradycyjnych dostawców kart SIM. Przewiduje się, że wzrost liczby komórkowych sieci IoT i 5G spowoduje wzrost rynku adresowalnego dla producentów kart SIM do ponad 20 miliardów urządzeń komórkowych do 2020 r. Wprowadzenie wbudowanej karty SIM (eSIM) i zdalnej obsługi karty SIM (RSP) od GSMA może zakłócić tradycyjny ekosystem kart SIM wraz z pojawieniem się nowych graczy specjalizujących się w dostarczaniu „cyfrowych” kart SIM i innych usługach dodanych dla operatorów sieci komórkowych.

Projekt

Struktura i opakowanie chipa SIM

Istnieją trzy napięcia robocze dla kart SIM: 5 V , 3 V i 1,8 V (odpowiednio ISO/IEC 7816 -3 klasy A, B i C). Napięcie pracy większości kart SIM wprowadzonych przed 1998 r. wynosiło 5 V . Produkowane później karty SIM są kompatybilne z 3 V i 5 V . Nowoczesne karty obsługują 5 V , 3 V i 1,8 V .

4 na 4 milimetry (0,16 cala × 0,16 cala) krzemowy układ scalony w oderwanej karcie SIM. Zwróć uwagę na cienkie złote druty łączące i regularne, prostokątne obszary pamięci cyfrowej.

Nowoczesne karty SIM umożliwiają ładowanie aplikacji, gdy karta SIM jest używana przez abonenta. Aplikacje te komunikują się z telefonem lub serwerem za pomocą zestawu narzędzi aplikacji SIM , który został początkowo określony przez 3GPP w TS 11.14. (Istnieje identyczna specyfikacja ETSI z różną numeracją.) ETSI i 3GPP zachowują specyfikacje SIM. Główne specyfikacje to: ETSI TS 102 223 (zestaw narzędzi dla kart inteligentnych), ETSI TS 102 241 ( API ), ETSI TS 102 588 (wywoływanie aplikacji) oraz ETSI TS 131 111 (zestaw narzędzi dla większej liczby polubień karty SIM). Aplikacje zestawu narzędzi SIM zostały początkowo napisane w natywnym kodzie przy użyciu zastrzeżonych interfejsów API. Aby zapewnić interoperacyjność aplikacji, ETSI wybrało Java Card . Współpraca między wieloma firmami o nazwie GlobalPlatform definiuje niektóre rozszerzenia na kartach, dodając dodatkowe interfejsy API i funkcje, takie jak większe bezpieczeństwo kryptograficzne i użycie zbliżeniowe RFID .

Dane

Karty SIM przechowują informacje specyficzne dla sieci używane do uwierzytelniania i identyfikacji abonentów w sieci. Najważniejszą z nich są ICCID, IMSI, klucz uwierzytelniania (K I ) , tożsamość lokalna strefa (LAI) i operator specyficzny numer alarmowy. Karta SIM przechowuje również inne dane specyficzne dla operatora, takie jak numer SMSC ( Short Message Service Center ), nazwa usługodawcy (SPN), numery serwisowe (SDN), parametry informowania o opłatach i aplikacje usług dodanych (VAS) . (Patrz GSM 11.11.)

Karty SIM mogą mieć różne pojemności danych, od 8 KB do co najmniej 256 KB . Wszystkie mogą przechowywać maksymalnie 250 kontaktów na karcie SIM, ale podczas gdy 32 KB ma miejsce na 33 kody sieci komórkowych (MNC) lub identyfikatory sieciowe , wersja 64 KB ma miejsce na 80 MNC. Jest to używane przez operatorów sieci do przechowywania danych w preferowanych sieciach, najczęściej używane, gdy karta SIM nie znajduje się w sieci macierzystej, ale jest w roamingu . Operator sieci, który wydał kartę SIM, może to wykorzystać, aby telefon łączył się z preferowaną siecią, która jest bardziej ekonomiczna dla dostawcy, zamiast płacić operatorowi sieci, który telefon wykrył jako pierwszy. Nie oznacza to, że telefon z tą kartą SIM może łączyć się z maksymalnie 33 lub 80 sieciami, ale oznacza to, że wystawca karty SIM może określić tylko do tej liczby preferowanych sieci. Jeśli karta SIM znajduje się poza tymi preferowanymi sieciami, korzysta z pierwszej lub najlepszej dostępnej sieci.

ICCID

Każda karta SIM jest identyfikowana w skali międzynarodowej za pomocą identyfikatora karty z obwodem scalonym (ICCID). ICCID to identyfikator samej karty SIM – tj. identyfikator chipa SIM. Obecnie numery ICCID służą również do identyfikacji profili eSIM, a nie tylko fizycznych kart SIM. Identyfikatory ICCID są przechowywane na kartach SIM, a także wygrawerowane lub wydrukowane na korpusie karty SIM w procesie zwanym personalizacją. ICCID jest zdefiniowany w zaleceniu ITU-T E.118 jako główny numer konta . Jego układ oparty jest na normie ISO/IEC 7812 . Według E.118 liczba może mieć długość do 22 cyfr, w tym jedną cyfrę kontrolną obliczoną za pomocą algorytmu Luhna . Jednak faza 1 GSM zdefiniowała długość ICCID jako nieprzezroczyste pole danych o długości 10 oktetów (20 cyfr), którego struktura jest specyficzna dla operatora sieci komórkowej .

Numer składa się z następujących podczęści:

Numer identyfikacyjny emitenta (IIN)

Maksymalnie siedem cyfr:

  • Główny identyfikator branżowy (MII), 2 stałe cyfry, 89 dla celów telekomunikacyjnych.
  • Kod kraju , 2 lub 3 cyfr, jak określono przez ITU-T zalecenie E.164 .
    • Kraje NANP , poza Kanadą, używają 01 , czyli poprzedzone zerem przed wspólnym kodem wywoławczym +1
    • Kanada używa 302
    • Rosja używa 701 , czyli dołączając 01 do swojego kodu wywoławczego +7
    • Kazachstan używa 997 , mimo że dzieli z Rosją kod wywoławczy +7
  • Identyfikator emitenta, 1–4 cyfry.

Indywidualna identyfikacja konta

Cyfra kontrolna

  • Pojedyncza cyfra obliczona z pozostałych cyfr przy użyciu algorytmu Luhna .

Przy specyfikacji GSM Phase 1 wykorzystującej 10 oktetów, w których ICCID jest przechowywany jako spakowany BCD, pole danych ma miejsce na 20 cyfr, z cyfrą szesnastkową „F” używaną w razie potrzeby jako wypełniacz.

W praktyce oznacza to, że na kartach GSM SIM używane są 20-cyfrowe (19+1) i 19-cyfrowe (18+1) ICCID, w zależności od wydawcy. Jednak jeden wystawca zawsze używa tego samego rozmiaru dla swoich identyfikatorów ICCID.

Aby jeszcze bardziej zagmatwać sprawy, wydaje się, że fabryki SIM mają różne sposoby dostarczania elektronicznych kopii zestawów danych do personalizacji karty SIM. Niektóre zbiory danych nie zawierają cyfry sumy kontrolnej ICCID, inne zawierają cyfrę.

Zgodnie z wymogami E.118, ITU-T aktualizuje listę wszystkich aktualnie nadawanych międzynarodowo kodów IIN w swoich Biuletynach Operacyjnych, które są publikowane dwa razy w miesiącu (ostatni ze stycznia 2019 był nr 1163 od 1 stycznia 2019). ITU-T publikuje również pełne wykazy: od stycznia 2019 r. wykaz wydany 1 grudnia 2018 r. był aktualny i zawierał wszystkie numery identyfikacyjne emitenta przed 1 grudnia 2018 r.

Międzynarodowa tożsamość abonenta mobilnego (IMSI)

Karty SIM są identyfikowane w poszczególnych sieciach operatorów za pomocą unikalnej międzynarodowej tożsamości abonenta sieci komórkowej (IMSI). Operatorzy sieci komórkowych łączą połączenia telefoniczne i komunikują się ze swoimi rynkowymi kartami SIM za pomocą swoich IMSI. Format to:

  • Pierwsze trzy cyfry reprezentują kod kraju komórkowego (MCC).
  • 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. Jedno MCC może mieć zarówno dwucyfrowe, jak i trzycyfrowe MNC, na przykład 350 007.
  • Kolejne cyfry reprezentują numer identyfikacyjny abonenta sieci komórkowej (MSIN). Zwykle jest to 10 cyfr, ale może być mniej w przypadku 3-cyfrowego MNC lub jeśli przepisy krajowe wskazują, że całkowita długość IMSI powinna być mniejsza niż 15 cyfr.
  • Cyfry różnią się w zależności od kraju.

Klucz uwierzytelniania (K I )

K i to 128-bitowa wartość używana do uwierzytelniania kart SIM w sieci komórkowej GSM (w przypadku sieci USIM nadal potrzebujesz K i, ale potrzebne są również inne parametry). Każda karta SIM posiada unikalne K i przypisane do niej przez operatora podczas procesu personalizacji. K i jest również przechowywane w bazie danych (określany jako centrum uwierzytelniania lub AUC) w sieci operatora.

Karta SIM została zaprojektowana tak, aby uniemożliwić komuś uzyskanie K i za pomocą interfejsu karty inteligentnej . Zamiast tego karta SIM udostępnia funkcję Run GSM Algorithm , której telefon używa do przekazywania danych na kartę SIM w celu podpisania za pomocą K i . To, z założenia, sprawia, że ​​korzystanie z karty SIM jest obowiązkowe, chyba że K i można wydobyć z karty SIM lub przewoźnik chce ujawnić K i . W praktyce algorytm kryptograficzny GSM do obliczania podpisanej odpowiedzi (SRES_1/SRES_2: patrz kroki 3 i 4 poniżej) z K i ma pewne luki, które mogą pozwolić na wyodrębnienie K i z karty SIM i wykonanie duplikat karty SIM .

Proces uwierzytelniania:

  1. Gdy urządzenie mobilne uruchamia się, uzyskuje międzynarodowy identyfikator abonenta sieci komórkowej (IMSI) z karty SIM i przekazuje go operatorowi mobilnemu, żądając dostępu i uwierzytelnienia. Sprzęt mobilny może wymagać podania kodu PIN do karty SIM, zanim karta SIM ujawni te informacje.
  2. Sieć operatora przeszukuje swoją bazę dla przyszłej IMSI i związanej z nim K í .
  3. Następnie sieć operatora generuje losową liczbę (RAND, która jest jednorazowa ) i podpisuje ją K i skojarzoną z IMSI (i przechowywaną na karcie SIM), obliczając inny numer, który jest dzielony na podpisaną odpowiedź 1 (SRES_1). , 32 bitów) i klucz K szyfrowania C (64 bity).
  4. Sieć operatora wysyła następnie RAND do urządzenia mobilnego, które przekazuje je do karty SIM. Karta SIM oznaki je swoim K í , produkując Signed Response 2 (SRES_2) i K c , który nadaje się do urządzeń mobilnych. Sprzęt mobilny przekazuje SRES_2 do sieci operatora.
  5. Sieć operatora porównuje następnie swój obliczony SRES_1 z obliczonym SRES_2 zwróconym przez sprzęt mobilny. Jeśli te dwa numery są zgodne, karta SIM jest uwierzytelniana, a urządzenie mobilne uzyskuje dostęp do sieci operatora. K C jest używany do szyfrowania wszystkich dalszych komunikacji między mobilnym urządzeniem a operatora.

Tożsamość obszaru lokalizacji

Karta SIM przechowuje informacje o stanie sieci, które są odbierane z tożsamości obszaru lokalizacji (LAI). Sieci operatorów są podzielone na obszary lokalizacji, z których każdy ma unikalny numer LAI. Gdy urządzenie zmienia lokalizację, przechowuje nowy LAI na karcie SIM i wysyła go z powrotem do sieci operatora z nową lokalizacją. Jeśli urządzenie jest włączane i wyłączane, pobiera dane z karty SIM i wyszukuje poprzedni LAI.

Wiadomości SMS i kontakty

Większość kart SIM przechowuje pewną liczbę wiadomości SMS i kontakty z książki telefonicznej. Przechowuje kontakty w prostych parach „nazwa i numer”. Wpisy zawierające wiele numerów telefonów i dodatkowe numery telefonów zwykle nie są przechowywane na karcie SIM. Gdy użytkownik próbuje skopiować takie wpisy na kartę SIM, oprogramowanie telefonu dzieli je na wiele wpisów, odrzucając informacje, które nie są numerem telefonu. Liczba zapisanych kontaktów i wiadomości zależy od karty SIM; wczesne modele przechowywały zaledwie pięć wiadomości i 20 kontaktów, podczas gdy nowoczesne karty SIM mogą zwykle przechowywać ponad 250 kontaktów.

Formaty

Karty SIM były przez lata zmniejszane; funkcjonalność jest niezależna od formatu. Po pełnowymiarowej karcie SIM pojawiły się mini-SIM, micro-SIM i nano-SIM. Karty SIM są również przystosowane do osadzania w urządzeniach.

Od lewej: pełnowymiarowa karta SIM (1FF), mini-SIM (2FF), micro-SIM (3FF) i nano-SIM (4FF)
Formaty i wymiary kart SIM
Format karty SIM Wprowadzono Standardowe odniesienie Długość Szerokość Grubość
Pełny rozmiar (1FF) 1991 ISO/IEC 7810 :2003, ID-1 85,6 mm (3,37 cala) 53,98 mm (2,125 cala) 0,76 mm (0,030 cala)
Mini-SIM (2FF) 1996 ISO/IEC 7810:2003, ID-000 25 mm (0,98 cala) 15 mm (0,59 cala) 0,76 mm (0,030 cala)
Mikro-SIM (3FF) 2003 ETSI TS 102 221 V9.0.0, Mini-UICC 15 mm (0,59 cala) 12 mm (0,47 cala) 0,76 mm (0,030 cala)
Nano-SIM (4FF) początek 2012 ETSI TS 102 221 V11.0.0 12,3 mm (0,48 cala) 8,8 mm (0,35 cala) 0,67 mm (0,026 cala)
Wbudowana karta SIM
(eSIM)
2016 ETSI TS 102.671 V9.0.0

Przewodnik projektowania JEDEC 4.8, SON-8
GSMA SGP.22 V1.0

Wszystkie wersje niewbudowanych kart SIM mają ten sam układ pinów ISO/IEC 7816 .

Pełnowymiarowa karta SIM

Pełnowymiarową SIM (lub 1FF, 1 faktor) był pierwszym obudowa się pojawiać. Miała wymiary karty kredytowej (85,60 mm × 53,98 mm × 0,76 mm). Później mniejsze karty SIM są często dostarczane jako wbudowane w pełnowymiarową kartę, z której można je wyjąć.

Mini-SIM

Układ pamięci z karty micro-SIM bez plastikowego podkładki, obok dziesięciocentówki amerykańskiej , czyli około. Średnica 18 mm
Zdjęcie rentgenowskie mini-SIM, pokazujące układ i połączenia

Karta mini-SIM (lub 2FF) ma taki sam układ styków jak pełnowymiarowa karta SIM i jest zwykle dostarczana w pełnowymiarowym nośniku karty, połączonym kilkoma elementami łączącymi. Taki układ (określony w ISO/IEC 7810 jako ID-1/000 ) pozwala na użycie takiej karty w urządzeniu wymagającym karty pełnowymiarowej – lub w urządzeniu wymagającym karty mini-SIM, po zerwaniu elementów łączących . Ponieważ pełnowymiarowa karta SIM nie jest już używana, niektórzy dostawcy określają mini-SIM jako „standardową kartę SIM” lub „zwykłą kartę SIM”.

Mikro-SIM

Karta micro-SIM (lub 3FF) ma tę samą grubość i układ styków, ale zmniejszoną długość i szerokość, jak pokazano w powyższej tabeli.

Micro-SIM został wprowadzony przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) wraz z SCP, 3GPP (UTRAN/GERAN), 3GPP2 (CDMA2000), ARIB , GSM Association (GSMA SCaG i GSMNA), GlobalPlatform, Liberty Alliance i Open Mobile Alliance (OMA) w celu dopasowania do urządzeń zbyt małych na kartę mini-SIM.

Współczynnik kształtu został wspomniany w grudniu 1998 r. Grupa Robocza 3GPP SMG9 UMTS , która jest organem ustanawiającym standardy dla kart SIM GSM, a współczynnik kształtu został uzgodniony pod koniec 2003 r.

Karta micro-SIM została zaprojektowana z myślą o kompatybilności wstecznej. Głównym problemem dla kompatybilności wstecznej był obszar styku chipa. Zachowanie tego samego obszaru styku sprawia, że ​​karta micro-SIM jest kompatybilna z wcześniejszymi, większymi czytnikami SIM dzięki zastosowaniu plastikowych ramek z wycięciami. Karta SIM została również zaprojektowana do pracy z taką samą prędkością (5 MHz) jak poprzednia wersja. Ten sam rozmiar i położenie szpilek zaowocował licznymi samouczkami „Jak to zrobić” i filmami na YouTube ze szczegółowymi instrukcjami, jak przyciąć kartę mini-SIM do rozmiaru micro-SIM.

Przewodniczący PE SCP, dr Klaus Vedder, powiedział

ETSI odpowiedział na zapotrzebowanie rynku ze strony klientów ETSI, ale dodatkowo istnieje silne pragnienie, aby nie unieważniać z dnia na dzień istniejącego interfejsu ani nie zmniejszać wydajności kart.

Karty micro-SIM zostały wprowadzone przez różnych dostawców usług mobilnych wraz z wprowadzeniem oryginalnego iPada, a później dla smartfonów, od kwietnia 2010 roku. iPhone 4 był pierwszym smartfonem, który używał karty micro-SIM w czerwcu 2010 roku, a następnie wielu innych .

Nano SIM

Karta nano-SIM (lub 4FF) została wprowadzona 11 października 2012 r., kiedy dostawcy usług mobilnych w różnych krajach zaczęli dostarczać ją do telefonów obsługujących ten format. Nano-SIM mierzy 12,3 mm × 8,8 mm × 0,67 mm (0,484 cala × 0,346 cala × 0,026 cala) i redukuje poprzedni format do obszaru styku przy zachowaniu istniejących układów styków. Wokół obszaru styku pozostaje mały brzeg materiału izolacyjnego, aby uniknąć zwarć z gniazdem. Nano-SIM ma grubość 0,67 mm (0,026 cala) w porównaniu z 0,76 mm (0,030 cala) jej poprzedników. 4FF można umieścić w adapterach do użytku z urządzeniami przeznaczonymi do kart SIM 2FF lub 3FF i jest w tym celu cieńszy, a firmy telefoniczne ostrzegają o tym.

IPhone 5 , wydany we wrześniu 2012 roku, był pierwszym urządzeniem do korzystania z karty nano-SIM, a następnie przez innych słuchawek.

Bezpieczeństwo

W lipcu 2013 r. Karsten Nohl, badacz bezpieczeństwa z SRLabs, opisał luki w niektórych kartach SIM obsługujących DES , który pomimo swojego wieku jest nadal używany przez niektórych operatorów. Atak może doprowadzić do zdalnego sklonowania telefonu lub pozwolić komuś wykraść dane uwierzytelniające płatność z karty SIM. Dalsze szczegóły badania zostały przedstawione w BlackHat w dniu 31 lipca 2013 r.

W odpowiedzi Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny stwierdził, że rozwój jest „bardzo istotny” i że będzie kontaktował się ze swoimi członkami.

W lutym 2015 r. The Intercept poinformował, że NSA i GCHQ ukradły klucze szyfrowania (Ki) używane przez Gemalto (producenta 2 miliardów kart SIM rocznie), umożliwiając tym agencjom wywiadowczym monitorowanie komunikacji głosowej i danych bez wiedzy lub zatwierdzenie dostawców sieci komórkowych lub nadzór sądowy. Po zakończeniu dochodzenia Gemalto stwierdził, że ma „rozsądne podstawy”, aby sądzić, że NSA i GCHQ przeprowadziły operację włamania się do jego sieci w 2010 i 2011 roku, ale twierdzi, że liczba prawdopodobnie skradzionych kluczy nie byłaby ogromna.

We wrześniu 2019 r. Cathal Mc Daid, badacz bezpieczeństwa z AdaptiveMobile Security, opisał, w jaki sposób aktywnie wykorzystywane były luki w niektórych kartach SIM, które zawierały bibliotekę S@T Browser. Ta luka została nazwana Simjacker . Atakujący wykorzystywali tę lukę do śledzenia lokalizacji tysięcy użytkowników telefonów komórkowych w kilku krajach. Dalsze szczegóły badania zostały przedstawione w VirusBulletin w dniu 3 października 2019 r.

Rozwój

Kiedy GSM był już w użyciu, specyfikacje były dalej rozwijane i wzbogacane o takie funkcje, jak SMS i GPRS . Te etapy rozwoju są określane przez ETSI jako wydania. W ramach tych cykli rozwojowych udoskonalono również specyfikację SIM: wprowadzono nowe klasy napięć, formaty i pliki.

USIM

W czasach tylko GSM karta SIM składała się ze sprzętu i oprogramowania. Wraz z pojawieniem się UMTS to nazewnictwo zostało podzielone: ​​karta SIM była teraz aplikacją, a zatem tylko oprogramowaniem. Część sprzętowa została nazwana UICC. Podział ten był konieczny, ponieważ UMTS wprowadził nową aplikację, uniwersalny moduł tożsamości subskrybenta (USIM). USIM przyniósł między innymi ulepszenia bezpieczeństwa, takie jak wzajemne uwierzytelnianie i dłuższe klucze szyfrowania oraz ulepszona książka adresowa.

UICC

W dzisiejszych krajach rozwiniętych „karty SIM” to zazwyczaj karty UICC zawierające co najmniej aplikację SIM i aplikację USIM. Taka konfiguracja jest konieczna, ponieważ starsze telefony GSM są kompatybilne wyłącznie z aplikacją SIM, a niektóre ulepszenia zabezpieczeń UMTS opierają się na aplikacji USIM.

Inne warianty

W sieciach cdmaOne odpowiednikiem karty SIM jest R-UIM, a odpowiednikiem aplikacji SIM jest CSIM .

Wirtualny SIM jest numer telefonu komórkowego podany przez operatora sieci komórkowej , który nie wymaga karty SIM do podłączenia telefonów do użytkownika telefonu komórkowego.

Wbudowana karta SIM (eSIM)

Wbudowana karta SIM od dostawcy M2M Eseye z płytką adaptera do oceny w gnieździe mini-SIM

Wbudowana karta SIM (eSIM) to forma programowalnej karty SIM, która jest wbudowana bezpośrednio w urządzenie. Format do montażu powierzchniowego zapewnia ten sam interfejs elektryczny, co pełnowymiarowe karty SIM 2FF i 3FF, ale jest lutowany do płytki drukowanej w ramach procesu produkcyjnego. W aplikacjach M2M , w których nie ma potrzeby zmiany karty SIM, pozwala to uniknąć konieczności stosowania złącza, poprawiając niezawodność i bezpieczeństwo. Kartę eSIM można udostępnić zdalnie ; użytkownicy końcowi mogą dodawać lub usuwać operatorów bez konieczności fizycznej wymiany karty SIM z urządzenia.

Wykorzystanie w standardach telefonii komórkowej

Karty SIM różnych niemieckich operatorów komórkowych

Korzystanie z kart SIM jest obowiązkowe w urządzeniach GSM .

Do telefonu satelitarnego sieci Iridium , Thuraya i Inmarsat „s BGAN również użyć karty SIM. Czasami te karty SIM działają w zwykłych telefonach GSM, a także pozwalają klientom GSM na roaming w sieciach satelitarnych przy użyciu własnych kart SIM w telefonie satelitarnym.

Japoński system 2G PDC (który został zamknięty w 2012 r.; SoftBank Mobile już wyłączył PDC od 31 marca 2010 r.) również zawiera kartę SIM, ale nigdy nie został wdrożony komercyjnie. Specyfikację interfejsu pomiędzy Urządzeniem Mobilnym a SIM podana jest w załączniku nr 4 RCR STD-27. Grupa Ekspertów ds. Modułów Identyfikacji Abonenta była komitetem specjalistów powołanym przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) w celu opracowania specyfikacji ( GSM 11.11) do łączenia kart inteligentnych z telefonami komórkowymi. W 1994 roku nazwa SIMEG została zmieniona na SMG9.

Obecne i następnej generacji japońskie systemy komórkowe są oparte na W-CDMA (UMTS) i CDMA2000 i wszystkie wykorzystują karty SIM. Jednak japońskie telefony oparte na CDMA2000 są zablokowane do R-UIM, z którym są powiązane, a zatem karty nie są wymienne z innymi japońskimi telefonami CDMA2000 (chociaż mogą być wkładane do telefonów GSM/WCDMA w celu roamingu poza Japonią).

Urządzenia oparte na CDMA pierwotnie nie korzystały z wymiennej karty, a usługa dla tych telefonów jest powiązana z unikalnym identyfikatorem zawartym w samym telefonie. Jest to najbardziej rozpowszechnione u operatorów w obu Amerykach. Pierwsza publikacja standardu TIA-820 (znanego również jako 3GPP2 C.S0023) w 2000 r. zdefiniowała wymienny moduł tożsamości użytkownika ( R-UIM ). Urządzenia CDMA oparte na kartach są najbardziej rozpowszechnione w Azji.

Odpowiednikiem karty SIM w UMTS jest uniwersalna karta z układem scalonym (UICC), która uruchamia aplikację USIM. UICC jest nadal potocznie nazywany kartą SIM .

SIM i operatorzy

Karta SIM stworzyła nową i znaczącą szansę biznesową dla MVNO – operatorów wirtualnych sieci komórkowych  – którzy dzierżawią pojemność od jednego z operatorów sieci, zamiast posiadać lub obsługiwać sieć telefonii komórkowej i dostarczają kartę SIM tylko swoim klientom. Operatorzy MVNO po raz pierwszy pojawili się w Danii, Hongkongu, Finlandii i Wielkiej Brytanii. Obecnie istnieją w ponad 50 krajach, w tym w większości Europy, Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Meksyku, Australii i niektórych częściach Azji, i stanowią około 10% wszystkich abonentów telefonii komórkowej na całym świecie.

W niektórych sieciach telefon komórkowy jest zablokowany na karcie SIM swojego operatora , co oznacza, że ​​telefon działa tylko z kartami SIM konkretnego operatora. Jest to bardziej powszechne na rynkach, na których telefony komórkowe są mocno dotowane przez operatorów, a model biznesowy zależy od tego, czy klient pozostaje u usługodawcy przez minimalny okres (zazwyczaj 12, 18 lub 24 miesiące). Karty SIM, które są wydawane przez dostawców z powiązaną umową, są nazywane umowami dotyczącymi tylko karty SIM . Typowymi przykładami są sieci GSM w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Australii, Wielkiej Brytanii i Polsce. Wiele firm oferuje możliwość usunięcia blokady SIM z telefonu, co skutecznie umożliwia korzystanie z telefonu w dowolnej sieci po włożeniu innej karty SIM. Przeważnie telefony komórkowe GSM i 3G można łatwo odblokować i używać w dowolnej odpowiedniej sieci z dowolną kartą SIM.

W krajach, w których telefony nie są dotowane, np. w Indiach, Izraelu i Belgii, wszystkie telefony są odblokowane. Tam, gdzie telefon nie jest przypisany do karty SIM, użytkownicy mogą łatwo przełączać się między sieciami, po prostu wymieniając kartę SIM jednej sieci na kartę innej, korzystając tylko z jednego telefonu. Jest to typowe, na przykład, wśród użytkowników, którzy mogą chcieć zoptymalizować ruch swojego operatora za pomocą różnych taryf do różnych znajomych w różnych sieciach lub podczas podróży międzynarodowych.

W 2016 r. operatorzy zaczęli stosować koncepcję automatycznej reaktywacji karty SIM, dzięki której użytkownicy mogą ponownie używać wygasłych kart SIM zamiast kupować nowe, gdy chcą ponownie zapisać się do tego operatora. Jest to szczególnie przydatne w krajach, w których dominują połączenia na kartę, a konkurencja generuje wysokie współczynniki rezygnacji , ponieważ użytkownicy musieli wracać do sklepu operatora, aby kupić nową kartę SIM za każdym razem, gdy chcieli wrócić do operatora.

Tylko SIM

Powszechnie sprzedawany jako produkt przez firmy telekomunikacyjne , „tylko SIM” odnosi się do rodzaju prawnie wiążącej umowy między operatorem sieci komórkowej a klientem. Sama umowa ma formę umowy kredytowej i podlega kontroli kredytowej.

W ramach umowy dotyczącej tylko karty SIM, operator sieci komórkowej dostarcza swoim klientom tylko jeden sprzęt, kartę SIM, która obejmuje uzgodnioną ilość wykorzystania sieci w zamian za miesięczną opłatę. Wykorzystanie sieci w ramach umowy dotyczącej tylko karty SIM można mierzyć w minutach, wiadomościach tekstowych, danych lub dowolnej ich kombinacji. Czas trwania umowy tylko na kartę SIM różni się w zależności od oferty wybranej przez klienta, ale w Wielkiej Brytanii są one dostępne przez okresy 1, 3, 6 i 12 miesięcy.

Umowy dotyczące samej karty SIM różnią się od umów dotyczących telefonów komórkowych tym, że nie obejmują żadnego sprzętu poza kartą SIM. Jeśli chodzi o wykorzystanie sieci, korzystanie tylko z karty SIM jest zazwyczaj bardziej opłacalne niż inne umowy, ponieważ dostawca nie pobiera więcej, aby zrównoważyć koszt urządzenia mobilnego w okresie obowiązywania umowy. Krótka długość umowy jest jedną z kluczowych cech SIM-only – jest to możliwe dzięki brakowi urządzenia mobilnego.

Popularność obsługi tylko karty SIM bardzo szybko rośnie. W 2010 roku płatne miesięczne abonamenty na telefony komórkowe wzrosły z 41 procent do 49 procent wszystkich abonamentów na telefony komórkowe w Wielkiej Brytanii. Według niemieckiej firmy badawczej GfK , tylko w lipcu 2012 r. w Wielkiej Brytanii podjęto 250 000 umów na telefony komórkowe, co jest najwyższą liczbą od czasu, gdy GfK zaczęła prowadzić ewidencję.

Rosnąca penetracja smartfonów w połączeniu z problemami finansowymi sprawia, że ​​klienci oszczędzają pieniądze, przenosząc się na kartę SIM tylko po zakończeniu początkowego okresu obowiązywania umowy.

Urządzenia z wieloma kartami SIM

Gniazda na dwie karty SIM, jak pokazano na chińskim telefonie

Dual SIM urządzenia posiadają dwa gniazda kart SIM do korzystania z dwóch kart SIM, z jednym lub wieloma nośnikami. Wiele urządzeń SIM są powszechne na rozwijających się rynkach, takich jak w Afryce , Azji Wschodniej , Azji Południowej i Azji Południowo-Wschodniej , gdzie zmienne stawki rozliczeniowe, zasięg i szybkość sprawiają, że pożądane, aby konsumenci mogli korzystać z wielu SIM od konkurencyjnych sieci. Telefony z dwiema kartami SIM przydają się również do oddzielenia osobistego numeru telefonu od numeru telefonu służbowego, bez konieczności noszenia przy sobie wielu urządzeń. Niektóre popularne urządzenia, takie jak BlackBerry KeyOne, mają warianty z dwiema kartami SIM, jednak urządzenia z dwiema kartami SIM nie były powszechne w Stanach Zjednoczonych lub Europie ze względu na brak popytu. Zmieniło się to w przypadku głównych produktów Apple i Google zawierających dwa gniazda SIM lub kombinację fizycznego gniazda SIM i eSIM.

Cienka karta SIM

Cienkie SIM (lub nakładki SIM lub karty SIM nakładki ) jest bardzo cienka urządzenie w kształcie karty SIM o grubości około 120 mikronów. Posiada styki z przodu iz tyłu. Używa się go, przyklejając go do zwykłej karty SIM. Zapewnia własną funkcjonalność, przechodząc przez funkcjonalność karty SIM znajdującej się pod spodem. Może być używany do omijania mobilnej sieci operacyjnej i uruchamiania niestandardowych aplikacji, szczególnie na nieprogramowalnych telefonach komórkowych.

Jego górna powierzchnia to złącze, które łączy się z telefonem w miejsce normalnej karty SIM. Jego dolna powierzchnia to złącze, które łączy się z kartą SIM zamiast telefonu. Dzięki elektronice może modyfikować sygnały w obu kierunkach, prezentując w ten sposób zmodyfikowaną kartę SIM telefonowi i/lub prezentując zmodyfikowany telefon karcie SIM. Jest to koncepcja podobna do Game Genie , która łączy konsolę do gier z kartą do gry, tworząc zmodyfikowaną grę.

W 2014 r. Equitel , operator MVNO prowadzony przez kenijski Equity Bank , ogłosił zamiar rozpoczęcia wydawania klientom cienkich kart SIM, wzbudzając obawy konkurencji o bezpieczeństwo, w szczególności dotyczące bezpieczeństwa kont mobilnych. Jednak po miesiącach testów bezpieczeństwa i przesłuchań prawnych przed parlamentarną Komisją ds. Energii, Informacji i Komunikacji, Urząd Komunikacji Kenii (CAK) dał bankowi zielone światło na wprowadzenie cienkich kart SIM.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

  • GSM 11.11 – Specyfikacja interfejsu modułu tożsamości abonenta-urządzenie mobilne (SIM-ME).
  • GSM 11.14 – Specyfikacja zestawu narzędzi aplikacji SIM dla interfejsu modułu tożsamości abonenta-urządzenia mobilnego (SIM-ME)
  • GSM 03.48 – Specyfikacja mechanizmów bezpieczeństwa dla zestawu narzędzi aplikacji SIM
  • GSM 03.48 Java API – API i realizacja GSM 03.48 w Javie
  • ITU-T E.118 – Międzynarodowa Telekomunikacyjna Karta Opłat 2006 ITU-T