SIM卡的工作原理
SIM卡是带有微处理器的芯片,内有5个模块,每个模块对应一个功能:CPU、程序存储器ROM、工作存储器RAM、数据存储器EEPROM和串行通信单元,这5个模块集成在一块集成电路中。工作方式:当处于工作方式时,完成与手机之间的信息传输。空闲方式:当处于空闲方式时,将保持所有相关数据,并支持其内部处于全休眠、指令休眠或时钟休眠等方式,以有效地节省电能。
SIM卡的诞生历史很早,功能机时代就已经广泛使用了。早期SIM卡的大小是25mm×15mm,通常被称为大卡或标准卡。
2003年,欧洲电信标准协会推出了面积更小的Micro SIM卡,大小为12mm×15mm,俗称“小卡”。不过由于用户使用习惯,当时没有手机厂商和运营商跟进这个标准。直到2010年,iPhone 4首次采用了这个SIM卡规格的卡槽,凭借苹果的影响力推动着SIM卡新标准的普及。
在两代iPhone使用的Micro SIM卡后,iPhone 5支持的SIM卡标准变成更新的Nano SIM卡,也就是俗称的“微卡”,尺寸大小为12.3mm × 8.8mm,是目前为止最小的手机卡。当然,大卡和Micro SIM卡也可以用剪卡器剪成Nano SIM卡大小。随着微卡的普及,绝大部分旗舰手机支持的规格为Nano SIM卡。
SIM卡会消失吗
在革新SIM卡道路上不遗余力的苹果又想彻底让SIM实体卡消失。近年,一种名为“eSIM卡”开始出现。它的特点是无需卡槽,预装在手机中;可以通过系统界面切换不同的运营商服务。iPad Air 2和iPad mini 3 4G版上其实已经采取了这种技术,不过由于全球大部分运营商还没有跟进支持,这两款平板电脑依然保留着实体卡槽。
SIM卡遵循地相关协议
ISO7816: 智能卡标准,规定了所有接触式IC卡与读卡器之间数据交互的流程和规则,规定了IC卡的电学、物理特性。
ETSI TS 102.221: UICC-Terminal interface;Physical and logical characteristics
GSM协议
3GPP TS 11.11 :规定了SIM卡与手机之间的数据交互流程和规则,规定了SIM卡的文件系统,规定了SIM卡的电学、物理特性
3GPP TS 11.14 : 规定了SIM STK功能与手机的交互流程
USIM协议: 3GPP TS 31.102:Characteristics of the Universal Subscribe Identity Module (USIM) application 3GPP TS 31.111:USIM Application Toolkit (USAT)
SIM卡中的用户信息
SIM卡上包含了所有属于本用户的信息。它是一张符合GSM规范的“智能”卡,它内部包含了与用户有关的,被存储在用户这方的信息,包括:
A、鉴权和加密信息Ki(Kc算法输入参数之一、密钥号);
B、国际移动用户号(IMSI);
C、A3:IMSI认证算法;
D、A5:加密密钥生成算法;
E、A8:密钥(Kc)生成前,用户密钥(Kc)生成算法。
F、呼叫限制信息、缩位拨号信息,此外,为了网络操作运行, SIM还应能存储一些临时数据,即:临时移 动台识别号(TMSI)、区域识别码(LAI)、密钥(Kc)。