Сим карта из чего состоит


Из чего состоит sim-карта и почему она умнее, чем кажется?

Мобильный телефон может работать и без сим-карты – в режиме экстренных вызовов. Чтобы свободно звонить, отправлять и принимать сообщения – нужно вставить личную телефонную карту. Зная, из чего она состоит и как устроена, понимая принцип её работы, можно более полно и разумно использовать возможности смартфона и даже самого простого сотового телефона.

Из чего состоит сим-карта

Это один из видов процессорных карт. Она нужна для идентификации пользователя, подтверждает его право на получение услуг. Это переносной носитель для контракта.

Рабочий электронный компонент заключён в прочный тонкий корпус из ПВХ, размер которого постепенно уменьшался с развитием технологий – для экономии места внутри смартфона. Размер электронного модуля практически остался прежним.

Снаружи на электронном модуле находится металлическая пластина с контактами. Количество контактов и их рисунок у разных производителей не одинаковы. Через эти контакты осуществляется питание рабочих компонентов сим-карты, подаются команды управления, происходит ввод и вывод данных.

Внимание!

Металлические контакты портятся и окисляются под воздействием кожного жира, поэтому желательно не прикасаться к ним руками. Если причина неполадок в работе карточки – засорение контактов, можно аккуратно очистить их ластиком и протереть спиртом.

Внутреннее устройство – это компьютер в миниатюре. Сходство заключается в наборе функциональных элементов и принципе работы.

Главные элементы сим-карты:

  • процессор;
  • оперативная память;
  • постоянная память – здесь хранится операционная система;
  • память с файловой системой для хранения информации пользователей;
  • контроллер ввода и вывода данных.

Однако, человек напрямую воспользоваться этим компьютером не сможет. В нём отсутствуют элементы интерфейса. Обращение к процессору и памяти происходит средствами мобильного телефона. Питание блоков памяти, процессора и генератора тактовой частоты также обеспечивается его аккумуляторной батареей.

Что хранится в памяти?

Все функции сим-карты можно описать идентификационные и обслуживающие, которые реализованы посредством данных, хранящихся в разных отделах памяти. Принцип работы, подобно компьютеру, заключается в обращении к содержимому, его изменении, перезаписи, выполнении программ процессором.

  1. Самые важные данные, которые в ней хранятся – набор ключей. Первый – IMSI – определяет пользователя в мире сотовых сетей. Это уникальный номер, присвоенный оператором. В нём зашифрована информация о стране и «родной» сети абонента. Использование доступных сетей других операторов, в том числе зарубежных, происходит только в роуминге – при подтверждении эмитентом карты прав абонента на получение услуг мобильной связи. Второй важный секретный ключ – Ki – определяет абонента как правомочного как члена сети.
  2. Информация пользователей – входящие сообщения, список контактов, журналы вызовов. С развитием функционала сотовых телефонов и смартфонов эти возможности стали почти не актуальны.
  3. В постоянной памяти хранятся файлы Java-приложений, которые выполняются процессором при запросе. Обычно это услуги оператора – получение информации о состоянии счёта, погоде, новостях, подключение к чатам или работа с графическими сообщениями. Возможности этого раздела во многом зависят от способности телефона поддерживать имеющиеся функции.

Доступ содержимому карточки выглядит как ответы на запросы, сгенерированные внешним терминалом. Протокол запросов стандартный для всех операторов. Обращение к сети оператора происходит в зашифрованном виде – для максимально возможной защиты секретных ключей. Для доступа к некоторым данным и операциям нужны защитные коды – PIN и PUK.

Сим-карта – это сложное электронное устройство. Самое ценное в ней – уникальные коды, которые служат для идентификации абонента в сети. Встроенный процессор и система шифрования обеспечивают сохранность ключей от взлома мошенниками, а установленные Java-приложения расширяют возможности более простых моделей мобильных телефонов. Внимательно прочитав инструкцию к сим-карте, можно более тщательно настроить работу и безопасность телефона.

rubrowsers.ru

SIM-карты — функции и особенности

Когда-то давным-давно, более 20 лет назад, что по меркам современной ИТ-индустрии можно даже считать неправдой, мобильные телефоны для самоидентификации в сети сотового провайдера использовали записанные в них на заводе специальные номера. Однако такой подход был не очень удобен как пользователям, так и производителям. Они были заинтересованы в «отделении» идентификатора абонента от оборудования. Так возникла идея использования дополнительных индивидуальных карт со встроенными микросхемами. Данный подход используется сегодня в сетях различных стандартов — GSM, CDMA, UMTS, LTE, но мы будем говорить в основном о наиболее массовом варианте — GSM/3G.

Телефонному аппарату, как физическому устройству, остался номер IMEI (International Mobile Equipment Identity), который можно считать уникальным в мировом масштабе. Он участвует в журналах операций сотового оператора и, в принципе, может быть использован для блокировки доступа к сети, поиска украденных телефонов и других подобных действий. В некоторых странах подделка и изменение данного номера считается противозаконным действием. Номер IMEI обычно можно найти на наклейке под батареей и на коробке. С технической точки зрения, он записан в электронном виде в одной из микросхем и, конечно, может быть прочитан и программным образом. Если в телефонном аппарате есть возможность установки нескольких SIM-карт, то и номеров IMEI тоже несколько. Этот номер есть не только у телефонов, но и у модемов, планшетов и других устройств, рассчитанных на работу в мобильных сетях. Формально производители могли бы обойтись именно этим номером и не использовать традиционные серийные номера для своих продуктов, однако сегодня такой «раздельный» подход им удобнее.

Аналогичный номер SIM-карты называется ICCID (Integrated Circuit Card Identifier). Часто его гравируют на самих картах. Он похож на серийный номер устройства — с той лишь разницей, что является уникальным и не повторяется ни на какой другой карте в мире. Хотя если к серийному номеру телефона приписать еще производителя и название модели, то данная комбинация тоже будет уникальной.

Непосредственно идентификация абонента в сотовой сети проходит по номеру IMSI (International Mobile Subscriber Identity), который записан в SIM-карте. Данный номер определяет принадлежность карты оператору и позволяет связать пользователя карты с его аккаунтом у провайдера, включая номер телефона, разрешенные услуги и так далее. В карте хранится и другая уникальная информация, описание которой выходит за рамки этой статьи.

Пару слов стоит сказать про защиту карт. Первый рубеж — PIN-код из четырех цифр. Если вы его не знаете, то не сможете использовать карту для доступа в сотовую сеть или для считывания записной книжки. Этот код пользователь может поменять или отменить (на свежекупленных картах он обычно отключен). В случае, если PIN-код был набран неверно несколько раз, для разблокировки нужно использовать код PUK, также предоставляемый оператором вместе с SIM-картой. Еще реже используются коды PIN2 и PUK2, которые позволяют пользователю ограничить список разрешенных абонентов для исходящих звонков.

Но даже если вы знаете все эти коды, скопировать карту бытовыми способами не получится. Внутри нее записан еще один специальный код, известный оператору, который используется в алгоритме идентификации. Этот процесс устроен таким образом, что код в чистом виде не передается из карты в телефон. Вместо этого аппарат отправляет процессору SIM-карты задание на шифрование ключа, а ответ передает оператору. Последний сравнивает результат с полученным у себя в центре обработки данных, и если они совпадают, абонент получает доступ в сеть.

Один из популярных и сегодня вариантов «полноразмерных» смарт-карт

Технически SIM-карта представляет собой один из вариантов смарт-карт — микрокомпьютеров со своим процессором и памятью, общающихся с внешним миром через интерфейс из нескольких электрических контактов. Смарт-карты встречаются сегодня в банковской сфере, используются для контроля доступа и в различных платежных системах. Обычно на карте есть несколько килобайт постоянной памяти, пара-тройка килобайт оперативной памяти и немного флэша. В случае телефонов последний ранее использовался для хранения записной книжки, но ограничение на число записей (250) и поддержка только двух полей (имя и телефон) практически лишили его сегодня этой роли.

Электронная начинка занимает совсем мало места

Формально карта имеет восемь контактов для подключения к считывающему устройству (если очень постараться, можно попробовать насчитать и больше). Однако в реальности используется только шесть. А учитывая современный прогресс в микроэлектронике, занимает начинка буквально несколько квадратных миллиметров.

Но если говорить о внешних размерах, то начиналось все с формата кредитной карты — 85,6×53,98×0,76 мм. Данный формат смарт-карт используется и сегодня, но удовлетворять пожеланиям производителей сотовых телефонов он перестал уже очень давно. Гораздо более практичной является версия Mini-SIM, которая имеет размеры 25×15 мм со скошенным уголком (для определения необходимой ориентации карты в слоте). Толщина при этом не изменилась. Именно этот формат является сегодня наиболее массовым и встречается в большинстве сотовых телефонов.

Карты форматов Mini-SIM и Micro-SIM используют гораздо меньше пластика

Понятно, что никаких потерь с точки зрения функциональности такое сокращение не принесло. Но надо понимать, что Mini-SIM хороша именно для размещения в корпусе телефонного аппарата. Использовать карту такого размера, например, для таксофонов — очевидно неудобно.

После массового перехода на формат Mini-SIM он очень долго оставался практически единственным вариантом для использования в сфере мобильной связи. Даже успехи в сокращении внешних размеров телефонных аппаратов не требовали дальнейшего уменьшения карты абонента. Но все-таки закрепиться на века ему не дали.

Для установки Micro-SIM (иногда и Mini-SIM) могут использоваться специальные рамки

Один из наиболее активных игроков рынка в своей новой модели смартфона два с половиной года назад реализовал работу с форматом Micro-SIM, размеры карт которого составляют 15×12 мм (толщина снова не изменилась). Для карт этого формата уже практически вся лицевая поверхность была занята контактными площадками. Но и для него не было никаких технических сложностей для размещения чипа, особенно с развитием технологий изготовления микросхем. Отметим, что, с точки зрения дизайна потребительских устройств, рынок не требовал этого шага. Так что скорее компания сыграла в области маркетинга, еще раз повторяя «мы не такие, как все».

Электронная «начинка» занимает очень мало места даже в Mini- и Micro-SIM

Интересно, что в этом году тот же производитель еще раз разыграл эту карту. Последняя модель их смартфона работает исключительно с Nano-SIM, в которой уменьшению подверглась уже и толщина — 12,3×8,8×0,67 мм. В этот формат уже никак не умещаются восемь стандартных контактов, так что остаются только шесть действительно рабочих. Никакие технические функции карты не пострадали и в этот раз, но размеры нового телефона не настолько уменьшились, как можно было бы подумать (а некоторые даже увеличились).

Практически вся лицевая поверхность у Nano-SIM занята контактными площадками

Возникает вполне резонный вопрос: как эта история с миниатюризацией отражается на потребителях? Если говорить о тех, кто покупает новый телефонный аппарат с контрактом и новой картой, то им обычно все равно, какая версия SIM-карты в нем установлена. А уж если телефон у человека в принципе один или он не планирует переставлять карты, то даже не «обычно», а «совершенно».

Для установки Micro-SIM в отсек Mini-SIM можно использовать адаптеры-переходники

Но для тех пользователей, которые привыкли использовать несколько аппаратов и/или SIM-карт, ситуация менее приятная. В случае пары Mini/Micro можно попробовать обойтись так называемыми переходниками/адаптерами (конечно, после смены всех карт формата Mini на карты формата Micro). Плюсов в этой истории нет никаких, только минусы — нужно носить с собой дополнительные детали, а кроме того, переходником можно повредить контакты разъема во время замены (или сборная конструкция может даже застрять в слоте).

Что касается смены карт, то официальный способ состоит в посещении салона вашего оператора, написании заявления, ожидания и всего такого. Кроме того, если вдруг у вас на карте есть какие-то записи, нужно будет позаботиться об их сохранении. Более доступная опция с точки зрения затрат времени — обратиться в многочисленные мастерские, где вашу карту обрежут специальным инструментом за пару секунд (кстати, этим занимаются и крупные салоны и даже сами операторы). Если уж совсем не хочется никуда идти, то острый нож и крепкая рука также способны успешно решить задачу. На первый раз может пригодиться распечатка из интернета со схемой «разделки» (см. например вариант 1, вариант 2).

С Nano-SIM ситуация более сложная, поскольку меньше и линейные размеры, и толщина карты. Способы остаются все те же самые. Но наиболее правильным в настоящее время стоит признать первый из них. Впрочем, учитывая распространенность и стоимость аппарата, для которого вам может потребоваться именно Nano-SIM, это не должно стать проблемой.

www.ixbt.com

Из чего состоит сим карта и почему ее сравнивают с компьютером

Когда-то давным-давно звонок с мобильного телефона требовал подключения к базе данных при определении номера звонившего. У телефона мог быть стандартный набор номеров, и гибкости выбора просто не существовало. С целью облегчить муки клиентов телефонной связи, были придуманы индивидуальные пластинки с микросхемами, которые используются и сейчас.

SIM-карте присваивается серийный номер, часть которого используется клиентами для звонков. Этот номер ссылается на «профиль» индивидуального номера, который находится в базе данных оператора, и содержит всю информацию о количестве денег на счету, услугах и т.д.

У нового изобретения есть защита в виде PIN-пароля, который препятствует доступу в общую сеть идентификатора. Если пароль был ведён несколько раз подряд, то система запрашивает дополнительные пароли PUK, PUK2 и PIN2, идущие в комплекте с симкой. В настоящее время в настройках телефона есть функция отключения запроса пароля, поэтому эта защита используется редко.

Кроме этих кодов, устройство обладает ещё одним, который не сообщается пользователю – этот код использует лишь система при отправке отклика в базу данных. Без него человек не сможет воссоздать микросхему или скопировать её.

Архитектурно SIM-карта представляет собой примитивный компьютер со всеми стандартными атрибутами, вроде процессора, объёма внутренней и оперативной памяти. Несмотря на довольно крупный размер полной версии (примерно как два ногтя большого пальца), используется лишь малая часть из того, что представляется людям. Современные телефоны используют уменьшенные версии SIM-карт (micro-SIM и nano-SIM) для экономии места внутри устройства. Первые симки достигали размеров банковских электронных ключей, что, само собой, было неудобно.

Состав Sim карты

Содержание статьи

  • Состав Sim карты
  • Интересные факты

SIM-карта технически представляет собой компьютер, архитектура которого состоит из восьми контактов (шести в nanoSIM). Она включает в себя:

  • Собственный процессор с тактовой частотой 10 МГц (больше не нужно), он питается от аккумулятора телефона.
  • Оперативная память – занимает 20% от всего объёма, обеспечиваемого микрокристаллами. Используется для выполнения операций с номерами и поддержки пользовательского интерфейса (но большая часть этой работы ложится на программное обеспечение самого телефона).
  • Внутренняя память – остальная память, которая используется для сохранения номеров, сообщений, истории звонков и т.д. Не стоит путать с памятью, предназначенной для файлов телефона – симка здесь ни при чём.
  • Генератор случайных чисел – аппаратная надстройка, которая используется в фоновой работе системы.
  • Модуль шифровальщика – используется для распознавания паролей и, возможно, генерации новых.

Интересные факты

Первые карты SIM были большого размера, так как использовались в таксофонах и других местах, где требовалось манипулировать кусочками пластика, держа их в руке. Подавляющее большинство поверхности занимал пластик, который убирали по мере уменьшения карты (miniSIM и microSIM). Техническая часть при этом оставалась точно такой же. В nanoSIM микросхема на одну четверть укорочена, но на функционале это никак не сказывается.

В некоторых мобильных устройствах последних моделей используется встроенная SIM-карта, которая представляет собой дополнительные контакты в плате телефона. Такой подход снимает с производителя необходимость обустраивать вход для симки, но отнимает у пользователя возможность сменить номер.

Примечательно, но при стремительном развитии технологий за несколько десятков лет «начинка» SIM-карт не изменилась. Большинство пользователей телефонной связи до сих пор используют те же микросхемы, которые были изобретены в прошлом веке.

setafi.com

Телефонная сим-карта: устройство

Сим-карта – устройство, представляющее собой модуль идентификации абонента. Это интегральная схема, предназначенная для безопасного хранения номера международной идентификации абонента мобильной связи (IMSI) и связанного с ней ключа, которые используются для идентификации и аутентификации абонентов на устройствах мобильной телефонии (например, мобильные телефоны и компьютеры). Кроме того, можно хранить контактную информацию на многих SIM-картах.

Сим-карты всегда используются на телефонах GSM, для устройств CDMA они необходимы только для новых LTE-совместимых аппаратов. Также их можно использовать в спутниковых телефонах.

SIM-карта является частью функции универсальной интегральной схемы (UICC), которая обычно изготавливается из ПВХ со встроенными контактами и полупроводниками. Сим-карта, устройство которой основано на цифровой технологии, может передавать данные между различными мобильными аппаратами.

SIM-карта содержит:

  • уникальный серийный номер (ICCID);
  • международный идентификатор мобильной связи (IMSI);
  • аутентификацию и шифрование;
  • временную информацию о локальной сети;
  • список служб, к которым пользователь имеет доступ;
  • устройство сим-карты телефона также имеет два пароля: персональный идентификационный номер (ПИН) для обычного использования и персональный код разблокировки (PUK) для разблокировки ПИН-кода.

История и выход на рынок

Первоначально формат SIM был определен Европейским институтом стандартов телекоммуникаций в спецификации с номером TS 11.11, описывающим физические и логические свойства сим-карты. С развитием UMTS спецификационная работа была частично перенесена на 3GPP.

Первая SIM-карта была разработана в 1991 году производителем мюнхенских смарт-карт Giesecke&Devrient, который продал первые 300 экземпляров финскому оператору беспроводной сети Radiolinja.

Инактивация

Во многих договорных соглашениях «с оплатой по ходу» вам необходимо периодически использовать предоплату, чтобы избежать истечения срока действия учетной записи. Этот период зависит от операторов сети, но обычно определяется период в три месяца. Это иногда связано с тем, что SIM-карта становится неактивной в сети.

Регистрация

Большинство стран и операторов требуют идентификации для активации услуги, но есть некоторые исключения, такие как SAR Гонконга.

Как устроена сим-карта телефона?

Для SIM-карт предусмотрено три рабочих напряжения: 5 В, 3 В и 1,8 В. Рабочее напряжение большинства «симок», запущенных до 1998 года, составляло 5 В. Созданные впоследствии карты совместимы с 3 В и 5 В. Современные экземпляры поддерживают напряжение 5 В, 3 В и 1,8 В.

На SIM-картах хранится информация о сети, используемая для аутентификации и идентификации абонентов в сети. Наиболее важными из них являются ICCID, IMSI, ключ аутентификации (Ki), идентификатор локальной зоны (LAI) и номер экстренного вызова оператора.

Сим-карта, устройство которой основано на схемах, также хранит другие данные, зависящие от оператора, такие как номер центра службы коротких сообщений (SMS ServiceServiceName), имя поставщика услуг (SPN), номера служебных номеров (SDN), параметры Advanceofcharge и приложения с добавленной стоимостью (VAS).

SIM-карты могут поставляться в различных объемах данных от 8 до, по крайней мере, 256 КБ. Все они позволяют хранить максимум 250 контактов, но, если в версии 32 КБ имеется место для 33 кодов мобильных сетей (MNC) или «сетевых идентификаторов», разновидность на 64 КБ имеет место для 80 MNC. Этот показатель используется сетевыми операторами для хранения информации о предпочтительных сетях и в основном применяется, когда SIM находится не в своей домашней сети, а в роуминге. Что означает такое устройство сим-карты телефона?

Оператор, который выпустил «симку», может использовать это, чтобы подключить телефон к предпочтительной сети, чтобы использовать наилучшее коммерческое соглашение для исходной сетевой компании. Это не означает, что телефон, содержащий эту SIM, может подключаться максимум к 33 или 80 сетям, а значит лишь то, что эмитент SIM-карты может указывать только до этого количества предпочтительных сетей. Если «симка» находится за пределами этих предпочтительных сетей, она будет использовать первую или лучшую доступную из них.

ICCID

Каждая SIM-карта идентифицируется на международном уровне по идентификатору интегральной схемы (ICCID). ICCID хранятся на сим-картах, а также выгравированы или напечатаны на корпусе во время процесса персонализации.

ICCID определяется рекомендацией ITU-T E.118 в качестве Первичного номера. Его компоновка основана на ИСО/МЭК 7812. Согласно E.118 число может составлять до 22 цифр, включая одну контрольную цифру, вычисленную с использованием алгоритма Луна. Однако Фаза 1 GSM определила длину ICCID как 10 октетов (20 цифр) с конкретной структурой оператора.

Международная идентификация мобильного абонента (IMSI)

SIM-карты идентифицируются в индивидуальных сетях операторов с помощью уникальной международной идентификации мобильного абонента (IMSI). Операторы мобильной сети подключаются к мобильным телефонным звонкам и обмениваются своими SIM-картами на рынке с использованием своих IMSI. Их формат следующий.

Первые три цифры представляют мобильный код страны (MCC).

Следующие две или три цифры представляют код мобильной сети (MNC). Трехзначные коды MNC разрешены E.212, но в основном используются в Соединенных Штатах и ​​Канаде.

Следующие цифры представляют собой идентификационный номер мобильного абонента (MSIN). Обычно это 10 цифр, но значение будет меньше в случае трехзначного MNC или если национальные правила указывают, что общая длина IMSI должна быть меньше 15 цифр. Все эти цифры отличаются от страны к стране, поэтому могут наблюдаться отличия в том, как устроена сим-карта. Схема же является стандартной и заводской, разница наблюдается лишь в записанной информации.

Ключ аутентификации (Ki)

Kni - это 128-битное значение, используемое для аутентификации SIM-карт в мобильной сети GSM (для сети USIM вам все равно нужен Ki, но требуются другие параметры). На каждой SIM-карте хранится уникальный Ki, присвоенный ей оператором во время процесса персонализации. Этот параметр также хранится в базе данных (называемой центром аутентификации, или AuC) в сети оператора связи.

Как устроена сим-карта с учетом вышеизложенного? Разработана она таким образом, чтобы не допускать получения Ki с помощью интерфейса смарт-карты. Вместо этого SIM-карта предоставляет функцию «Запустить GSM-алгоритм», которая позволяет телефону передавать данные на «симку», которая должна быть подписана с Ki. Это по идее делает использование сим-карты обязательным, если Ki не может быть извлечено с SIM-карты или оператор желает раскрыть этот параметр. На практике криптографический алгоритм GSM для вычисления SRES_2 (см. шаг 4 ниже) из Ki имеет определенные уязвимости, которые могут позволить извлечение этого значения с «симки» и создание дублированной SIM-карты.

Процесс аутентификации

Когда мобильное оборудование запускается, оно получает идентификатор международного мобильного абонента (IMSI) с SIM-карты и передает его оператору мобильной связи, запрашивая доступ и аутентификацию. Мобильное оборудование может передать PIN-код на сим-карту прежде, чем она откроет эту информацию.

SIM хранит информацию о состоянии сети, которая принимается из идентификатора области расположения (LAI). Сети операторов делятся на районы расположения, каждый из которых имеет уникальный номер LAI. Когда устройство меняет местоположение, оно сохраняет новый LAI на SIM-карте и отправляет его обратно в операторскую сеть с новым местоположением. Если устройство работает циклически, оно будет извлекать данные с «симки» и выполнять поиск предыдущего LAI. На этой особенности работают и некоторые подслушивающие устройства с сим-картой.

SMS-сообщения и контакты

Большинство SIM-карт будут по умолчанию хранить некоторое количество SMS-сообщений и контактов телефонной книги. Контакты хранятся в простых парах «имя и номер»: записи, содержащие несколько телефонных номеров и дополнительных телефонных номеров, обычно не сохраняются на ней. Такие условия обеспечивает устройство сим-карты. Контакты могут быть сохранены весьма ограниченно. Например, когда пользователь пытается скопировать такие записи на «симку», программное обеспечение телефона разбивает их на несколько записей, отбрасывая любую информацию, которая не является номером телефона.

Количество сохраняемых контактов и сообщений зависит от SIM-карты. Ранние модели будут хранить всего пять сообщений и 20 контактов, в то время как современные сим-карты обычно могут хранить более 250 позиций.

Сим-карта: устройство и форматы

С годами развития SIM-карты стали меньше, а их функциональность не зависит от формата. За полноразмерной «симкой» последовали мини-SIM, micro-SIM и nano-SIM. Сегодня они даже бывают встроены в устройства.

Полноразмерная SIM-карта

Полноразмерная сим-карта (или 1FF, 1-й форм-фактор) стала первым форм-фактором. Она имеет размер кредитной карты (85,60 × 53,98 × 0,76 мм). Позже меньшие «симки» часто продавались встроенными в полноразмерную карту, из которой их можно вытолкнуть.

Mini-SIM

Карта mini-SIM (или 2FF) имеет такое же контактное устройство, что и полноразмерная сим-карта, и обычно поставляется в полноразмерном адапторе, прикрепленной к нему соединительными элементами. Эта схема позволяет использовать ее и в устройстве, требующем полноразмерной карты, и в аппарате, требующем мини-SIM-карту (после разрыва соединительных элементов). Поскольку полноразмерная «симка» больше не используется, некоторые поставщики называют этот форм-фактор стандартной или обычной SIM-картой.

Micro-SIM

Карта micro-SIM (или 3FF) имеет аналогичную толщину и расположение контактов, но ее отличает уменьшенная длина и ширина.

Формат микро-SIM был представлен Европейским институтом стандартов телекоммуникаций (ETSI) для установки в устройствах, слишком маленьких для мини-SIM-карты. Форм-фактор был упомянут в рабочей группе 3GPP SMG9 UMTS, которая является органом, устанавливающим стандарты для SIM-карт GSM, в декабре 1998 года, и впоследствии согласован в конце 2003 года.

Микро-SIM была разработана для обратной совместимости. Основной проблемой была контактная область чипа. Сохранение одной и той же области контакта позволяет микро-SIM быть совместимой с предыдущими, более крупными считывателями SIM-карт за счет использования пластиковых вырезов. Устройство было также разработано для работы на той же скорости (5 МГц), что и предыдущая версия. Одинаковые размеры и положение контактов привели к многочисленным учебным пособиям и видеороликам YouTube с подробными инструкциями, как обрезать мини-SIM-карту на размер micro-SIM. Однако такие действия в домашних условиях иногда приводят к тому, что в результате сим-карта не соответствует устройству или вовсе приходит в негодность.

Nano-SIM

Карта nano-SIM (или 4FF) была представлена ​​11 октября 2012 года, когда поставщики мобильных услуг в разных странах начали поставлять ее для телефонов, поддерживающих такой формат. Нано-SIM имеет размеры 12,3 × 8,8 × 0,67 мм и уменьшает предыдущий формат до области контакта, сохраняя при этом существующие функции. Небольшой ободок изоляционного материала остается вокруг контактной области, чтобы избежать коротких замыканий. Нано-SIM имеет толщину 0,67 мм по сравнению с 0,76 мм ее предшественников. Карты 4FF могут быть помещены в адаптеры для использования с устройствами, предназначенными для SIM-карт 2FF или 3FF, и для этого сделаны более тонкими, но многие телефонные компании не рекомендуют это.

IPhone 5, выпущенный в сентябре 2012 года, стал первым устройством, использующим активированные сим-карты nano, за которым последовали другие телефоны.

Предстоящее новое поколение сим-карт называется e-SIM или eSIM (embeddedSIM), которое является незаменяемым встроенным чипом в SON-8 корпусе - пайкой непосредственно на монтажной плате. Оно будет иметь возможности M2M и удаленного доступа к SIM-карте.

fb.ru

SIM-карта: как все устроено. Часть 1-я, историческая

Привычная нам SIM-карта, которую так легко переставить из одного телефона в другой, появилась совсем не одновременно с рождением мобильного телефона как такового. Первые мобильные телефоны работали в «привязанных» стандартах связи: параметры подписки записывались непосредственно в память мобильного терминала. Причем в самых старых аналоговых стандартах вроде NMT-450 — даже без защиты: при желании можно было скопировать запись в другой телефонный аппарат и создать его клон, разговаривать за счет владельца или принимать адресованные ему звонки.

Чуть позднее появилось решение для защиты — так называемый SIS-код: 18-значное число, уникальное для каждого аппарата и зашитое в специальный процессор. SIS-коды централизованно распространялись между производителями, так что двух аппаратов с одинаковым кодом быть не могло. В этом же процессоре хранился и семизначный RID-код, который передавался при регистрации в сети на базовую станцию.

SIM-карта сокровищ: как потерять все, потеряв один лишь телефон — http://t.co/ElKB4U1unJ

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) November 17, 2014

Оттуда взамен приходило случайно сгенерированное число, и SIS-процессор на основе этого числа и своего уникального SIS ответа должен был сгенерировать ключ, по правильности которого и происходила авторизация.

Небольшая длина как ключей, так и генерируемых чисел была вполне достаточной в те времена (речь о 1994 годе), хотя позднее система и была взломана. Однако еще за три года до этого появился цифровой стандарт GSM, в котором аналогичная, но более стойкая система авторизации была реализована изначально, а сам стандарт стал «отвязанным».

Сотовые сети 5G: как они будут работать, зачем нужны и когда будут доступны — http://t.co/27iaXMktJE pic.twitter.com/wnkjiuaos9

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 22, 2015

То есть функции авторизации возложили не на сам аппарат, а на внешний процессор, встроенный в смарт-карту, которую назвали SIM (Subscriber Identity Module, «модуль идентификации абонента»). Данные о подписке абонента перестали быть зависимыми от самого аппарата — стало возможным использовать любые устройства, меняя их сколь угодно часто.

SIM-карта является, по сути, смарт-картой стандарта ISO 7816 и не особенно отличается от других контактных чиповых карт — например, банковских или таксофонных. Первые «симки» имели точно такой же размер, о котором и сегодня напоминают стартовые пакеты операторов связи: просто миниатюризация телефонов очень быстро привела к тому, что полноразмерные карты (1FF) перестали помещаться внутрь аппаратов, поэтому придумали легко выламывающийся модуль (mini-SIM или 2FF), в котором содержатся чип и контактные площадки, но гораздо меньше лишнего пластика.

Несмотря на дальнейшую миниатюризацию (micro-SIM — 3FF, а затем и nano-SIM — 4FF), форма и расположение контактных площадок, а также принципы работы встроенных чипов остаются неизменными вот уже почти 25 лет, а большие пластиковые «болванки» до сих пор выпускаются для того, чтобы услугами мог воспользоваться даже абонент с очень старым телефоном, — таков стандарт.

Что характерно, многие старые аппараты при этом не смогут прочитать современную «симку», даже если она будет полноразмерной. Дело в том, что ранее повсеместно для питания процессора SIM-карты использовалось напряжение 5 В, а теперь в ходу 3 В. И ради экономии многие производители выпускают SIM-карты с поддержкой только одного напряжения, а не двух — в старом пятивольтовом сотовом телефоне у SIM-карты просто сработает защита по питанию и процессор работать не станет.

Современный смартфон — это полноценный компьютер. Очень опасный компьютер. Расскажем, почему https://t.co/2uibZkeLc6 pic.twitter.com/ILw4G8eQHl

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) November 15, 2015

В постоянную память SIM-карты уже на этапе производства записываются IMSI (International Mobile Subscriber Identity, «международный идентификатор мобильного абонента») под конкретного оператора, заказывающего модуль, а также 128-битный ключ Ki (Key Identification, «индивидуальный ключ аутентификации пользователя»). Если говорить грубо, это логин и пароль абонента, намертво зашитые в «железе» SIM-карты.

Соответствие IMSI учетной записи определенного абонента с его телефонным номером хранится в базе данных оператора, именуемой HLR (Home Location Register, «база информации об абоненте»). Эти данные копируются во временную базу данных VLR (Visitor Location Register, «база посещающих абонентов») в каждом конкретном сегменте сети, в котором в определенный момент времени находится абонент.

2 млрд скомпрометированных SIM-карт #Gemalto — кошмар или ерунда? http://t.co/9gRdY9Sb0Z pic.twitter.com/IdnjjrwRwn

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) March 10, 2015

Авторизация происходит очень просто: при регистрации VLR отправляет на телефон абонента случайное 128-битное число (RAND), из которого на основе ключа Ki процессор SIM-карты вычисляет по алгоритму A3 32-битный ответ SRES, который отправляется обратно в VLR. Если ответ совпадает с ожидаемым, то происходит регистрация в сети.

По другому алгоритму, A8, также на основе RAND и Ki, вычисляется еще один временный ключ — Kc. А уже на основе этого ключа по третьему алгоритму, A5, происходит шифрование данных, передаваемых в эфир.

По умолчанию шифрование включено всегда, однако в ряде случаев (например, по требованию ФСБ во время выполнения спецопераций) оно может отключаться — тогда разговоры происходят без шифрования и легко перехватываются из эфира. На старых телефонах в этот момент на дисплее отображается открытый замочек, на современных смартфонах, кроме BlackBerry, по этому поводу полная тишина.

Легко ли взломать сотовую сеть? Хочется верить, что сложно, но на самом деле… https://t.co/9sS01xS55j pic.twitter.com/aXIznfpXNL

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) November 23, 2015

Кстати, существует атака для прослушивания телефонных разговоров из эфира — с использованием устройства под названием IMSI Catcher. Оно эмулирует базовую станцию, на которой регистрируются телефоны, и ретранслирует все сигналы на настоящую БС.

В этом случае весь процесс авторизации происходит в штатном режиме (взлом ключей не требуется), но «поддельная» базовая станция дает аппарату команду работать без шифрования, соответственно, звонок без шифрования проходит через нее и прослушивается без ведома оператора.

Интересно, что такая уязвимость — это вовсе не «баг» стандарта, а самая что ни на есть «фича», заложенная на этапе разработки по требованию спецслужб, чтобы те могли реализовывать атаки типа Man-In-The-Middle в ходе оперативно-разыскных мероприятий.

www.kaspersky.ru

Что такое сим-карта - строение, история, и будущее SIM

Менее чем за десятилетие сфера мобильной связи совершила колоссальный рывок, и многие вещи, кажущиеся сегодня привычными, были за гранью фантастики. Изменилось многое, и не только сами возможности современных мобильные сетей и телефонов, которые стали намного умнее. На протяжении многих лет отрасль “телефоностроения” стремилась к минимализму, и чем меньше был физический размер телефонного аппарата, тем он казался круче, а сегодня все совсем наоборот. А вот основной элемент сотовой связи, позволяющий нам эту самую связь использовать, пока все еще стремится к минимализму.

Сегодня расскажем всё про сим-карты: что это такое и почему так важен этот маленький кусочек пластика с металлическими выводами контактов, как эволюционировали SIM, и какими будут в обозримом будущем.

История

Сегодня, когда мы используем связь 4G, мало кто знает, что во времена 1G привычных нам сим-карт не было вообще. И это относится не к их физическому размеру, а к самому факту их использования. Идентификация пользователя сотовых сетей проводилась на основе серийного номера, используемого клиентом телефона. Такая схема имела существенные недостатки, поскольку даже во времена первых мобильных телефонов пользователь мог потерять его, или стать жертвой грабителей, да и сотовый телефон мог просто выйти из строя. В этом случае пользователь был вынужден не только купить новый аппарат, но и обратиться с ним к своему оператору для привязки к своему контракту. Благодаря усилиям тех, от кого зависело, как будет развиваться сотовая связь в дальнейшем, появились первые сим-карты, которые по своему размеру были как используемые в таксофонах смарт-карты. Именно полноразмерные симки являются обычными, а не те, которые многими считаются таковыми.

Привычные всем “обычные” сим-карты, правильно называть которые необходимо “мини”, появились через пять лет. Именно такой формат, или, по крайней мере, физический размер, можно считать на сегодня абсолютным рекордсменом. До появления нового формата сим-карточки “микро” прошло семь лет, но они еще длительное время оставались востребованными на рынке, и даже новые модели телефонов поддерживали их. Однако универсальность размера мини-сим остается актуальной не только для мобильных телефонов, но и при использовании нового формата коммуникаций — IoT (интернет вещей). Сотовая связь приобретает все большее распространение не только для совершения голосовых вызовов и использования интернета с телефонов и планшетов, но и во многих сферах нашей жизни. Назначение sim-карты сегодня не ограничивается средствами связи для частных лиц, и они используются во многих отраслях экономики и промышленности. Встроенные симки есть в банкоматах, кассовых терминалах магазинов, промышленном оборудовании для передачи информации. И это далеко не полный перечень применения, и продолжать его можно долго. При автоматизации процессов передачи данных между различными устройствами, используется мобильный интернет. А вот в сложных климатических условиях обычная симка работать не может, ведь палящее солнце летом, и лютые морозы зимой, не позволят маленькому кусочку пластика оставаться невредимым. Именно поэтому был изобретен еще один формат сим-карт — термо, по своему строению обычная карточка, но состав пластика иной. Они изготовляются из более прочного материала, способного выдержать не только большой, но и резкий перепад температур. А размер такой сим-карты 2FF (mini), который мы считаем обычным.

С появлением смартфонов сим-карты получили свое дальнейшее развитие. Однако пока телефоны снова стали увеличиваться физически в размерах, симки становились все компактнее. Так, в 2003 был утвержден новый формат MICRO, но широкое распространение он получил только в 2010 году. Отметим, что и первые три поколения айфонов, появившиеся до этого года, использовались с мини-сим. В 2012 году, с появлением пятого поколения iPhone, широкое распространение получил новый формат NANO. Сегодня его используют практически все производители не только в премиальном, но и бюджетном сегменте, от а-брендов, до вендоров “no name”. Следующим этапом развития симок стало появление встроенных eSIM, которые не только решили проблему постоянной миниатюризации, но и позволяют пользователям полностью отказаться от привычного пластика. Сегодня eSIM используется в малом количестве гаджетов, и в основном это носимые устройства вроде умных часов, и планшетов. По собственному пути развития симок решила пойти американская компания Apple, использующая свой стандарт встроенных сим. Несмотря на отличия от утвержденного Ассоциацией GSM формата, принцип их работы полностью аналогичен.

По прогнозам, именно eSIM и Apple SIM станут революционным форматом, позволяющим пользователям использовать услуги связи в любой стране по домашнему тарифу. На встроенную симку по воздуху можно загрузить из сети оператора данные, которые позволят использовать на одной сим-карте сразу несколько номеров не только разных провайдеров связи, но и разных стран. Таким образом, абонент сможет использовать в телефоне не только одну или две сим-карты, а просто переключать основную на дополнительную, в зависимости от потребностей.

Что внутри сим

Конструкция sim-карты может показаться довольно простой, поскольку с виду это обычный кусок пластика со встроенным чипом. Однако структура сим-карты гораздо сложнее, чем кажется. На примере эволюции сим-карточек можно проследить, как развивался это маленький электронный чип. Те, кто пользуется сотовой связью более десяти-пятнадцати лет, помнят что единственным действенным вариантом перенести контакты на новый телефон был их импорта через симку. Изначально на них можно было сохранить до ста, а позднее и более двухсот номеров. Однако хранением номеров телефона сим-карта не ограничивается. На встроенной памяти можно сохранять также SMS. Таким образом, сим-карта — это не только микропроцессор, позволяющий связываться с оборудованием оператора для идентификации в сети, но и накопитель данных. Отметим, что как и в современных смартфонах, пользователю доступен не весь его объем, поскольку как производители телефонов устанавливают не удаляемые программы, так операторы записывают на симки свои микро-программы. Они есть на любой симке, и можно только отключить их в меню своего телефона, но не удалить. Они позволяют получить доступ к основным настройкам услуг оператора в качестве помощника, но также содержат контентные сервисы. Именно поэтому большинство абонентов предпочитают их отключать, чтобы избежать случайных списаний с баланса.

Сам микропроцессор, встроенный в сим, позволяет идентифицировать абонента в сети оператора с помощью прописанных ключей. Именно с их помощью симке присваивается номер, который использует абонент. Поэтому замена симки не является проблемой сегодня, и оператор, используя новую карту как “болванку”, может присвоить ей любой номер.

chechnya.topnomer.ru


Смотрите также