Какая информация содержится на сим карте

Сим-карта (SIM-карта, от англ. Subscriber Identification Module — модуль идентификации абонента) — идентификационный электронный модуль абонента, применяемый в мобильной связи.

SIM-карты применяются в сетях GSM. Другие современные сотовые сети обычно также применяют другие модули идентификации, обычно внешне схожие с SIM и выполняющие аналогичные функции — USIM в сетях UMTS, R-UIM в сетях CDMA и пр.

История[править | править код]

В сетях 1G идентификацию абонента в сети проводили по заводскому номеру сотового телефона — ESN (Electronic Serial Number). Таким образом, как сотовый телефон, так и абонент идентифицировались единым кодом. Такой подход порождал полную зависимость номера абонента и пакета предоставляемых ему услуг от конкретного экземпляра телефона. Поменяв сотовый телефон (включая случаи поломки и кражи телефона), абонент был вынужден обращаться в офис оператора для того, чтобы телефон перепрограммировали и его серийный номер внесли в базу данных оператора, что некоторые операторы делали платно.

Очевидно, что более удобна идентификация абонента, независимая от телефона. В стандарте GSM было предложено разделить идентификацию абонента (с помощью SIM-карты) и оборудования (для этого используется IMEI — международный идентификатор мобильного оборудования).

Стандарты[править | править код]

GSM-сим-карта является разновидностью обычной ISO 7816 смарткарты. Стандарт на специфические особенности карты для GSM SIM устанавливает Европейский институт телекоммуникационных стандартов, документы GSM 11.11, GSM 11.14 и GSM 11.19. Современные карты имеют возможность исполнения приложений на карте, в связи с чем поддерживают функциональность JavaCard.

В связи с попытками интегрировать RFID-технологии в сотовые телефоны SIM-карты предлагают оснащать также вторым физическим интерфейсом Single Wire Protocol для прямой связи с микросхемой физического уровня NFC.

Функции и характеристики[править | править код]

Основная функция SIM-карты — хранение идентификационной информации об аккаунте, что позволяет абоненту легко и быстро менять сотовые аппараты, не меняя при этом свой аккаунт, а просто переставив свою SIM-карту в другой телефон. Для этого SIM-карта включает в себя микропроцессор с ПО и данные с ключами идентификации карты (IMSI, Ki и т. д.), записываемые в карту на этапе её производства, используемые на этапе идентификации карты (и абонента) сетью GSM.

Также SIM-карта может хранить дополнительную информацию, например:

телефонную книжку абонента
списки входящих/исходящих/пропущенных телефонных звонков
текст входящих/исходящих SMS.

В современных телефонах чаще всего эти данные не записываются на SIM-карту, а хранятся в памяти телефона, поскольку SIM-карта имеет достаточно жёсткие ограничения на формат и объём хранимых на ней данных.

Сим-карта содержит микросхему памяти, поддерживающую шифрование. Существуют карты различных стандартов, с различным размером памяти и разной функциональностью. Есть карты, на которые при производстве устанавливаются дополнительные приложения (апплеты), такие как сим-меню, клиенты телебанка, и т. д.

На самой карте телефонный номер абонента (MSISDN) в явном виде не хранится, он присваивается сетевым оборудованием оператора при регистрации сим-карты в сети на основании её IMSI. По стандарту при регистрации одной SIM-карты в сети оператор может присвоить ей несколько телефонных номеров. Однако эта возможность требует соответствующей поддержки инфраструктурой оператора (и соответствующих затрат с его стороны), поэтому чаще всего не применяется.

При утрате сим-карты абонент должен поставить в известность оператора, утерянная карта блокируется, и абоненту выдаётся новая карта (платно или бесплатно, в зависимости от условий оператора). Номер телефона, баланс и все подключённые услуги при этом остаются неизменными, но все абонентские данные, хранившиеся на SIM-карте, не подлежат восстановлению.

Сим-карта устанавливается в SIM-держатель сотового телефона, который в современных сотовых телефонах обычно располагается под аккумуляторной батареей. Расположение сим-держателя под аккумулятором не позволяет устанавливать/извлекать сим-карту при включённом питании телефона, потому что это может привести к повреждению карты.

Форматы и размеры сим-карт[править | править код]

Четыре формата сим-карт: полноразмерная сим-карта (1FF), mini-SIM (2FF), micro-SIM (3FF) и nano-SIM (4FF).

Mini-SIM и micro-SIM обычно поставляются в виде выламываемых частей полноразмерной сим-карты

Мини-сим-карта с возможностью лёгкого преобразования её в микро-сим-карту. ICC-код после выламывания остаётся на микро-сим-карте.

SIM-карты в течение нескольких десятилетий постепенно уменьшались в размерах, однако сохраняли функциональность и совместимость вне зависимости от формата. Изначально карты выпускались в полноразмерном формате, затем в виде mini-SIMs. С середины 2000-х внедряются карты форматов micro-SIM. С начала 2010-х — nano-SIM. Иногда, например в устройствах M2M, функции SIM-карт реализуются встроенной в устройство микросхемой.

Размеры SIM-карт

Формат SIM-карты	Год появления	Стандарты	Длина (мм)	Ширина (мм)	Толщина (мм)	Объём (мм3)	Поколение сотовой связи
Полноразмерные (1FF)	1991	ISO/IEC 7810:2003, ID-1	85,60	53,98	0,76	3511,72
Mini-SIM (2FF)	1996	ISO/IEC 7810:2003, ID-000	25,00	15,00	0,76	285,00	2G, 3G, 4G
Micro-SIM (3FF)	2003	ETSI TS 102 221 V9.0.0, Mini-UICC	15,00	12,00	0,76	136,80	2G, 3G, 4G
Nano-SIM (4FF)	2012	ETSI TS 102 221 V11.0.0	12,30	8,80	0,67	72,52	2G, 3G, 4G
Встроенные SIM (Embedded-SIM)	JEDEC Design Guide 4.8, SON-8	6,00	5,00	< 1,0

Полноразмерная SIM-карта (86×54×0,84 мм) — устаревший стандарт, использовался в ранних сотовых телефонах (размером с банковскую карту);
Mini-SIM-карта (25×15×0,76 мм) —устаревший стандарт, используется в GSM- и 3G телефонах, выпущенных с 1996 года. В настоящее время используется только в некоторых дешёвых кнопочных телефонах или спецустройствах, типа трекеров;
Micro-SIM (15×12×0,76 мм) — используется в моделях с 3G и LTE (типа Nokia N9, всех моделях устаревшей линейки Nokia Lumia, LG U880, Samsung Galaxy S III, некоторых моделях BlackBerry, например Z10, Q10, Sony Xperia, LG Nexus 5 и других)
Nano-SIM (12,3×8,8×0,67 мм) — на сегодняшний день самый широкоиспользуемый стандарт сим карты. Применяется во всех современных смартфонах. Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) был утверждён следующий размер Nano-SIM: длина — 12,3 мм, ширина — 8,8 мм, а толщина — 0,67 мм. Официальный стандарт Nano-SIM предполагает полную совместимость с предыдущими вариантами. По существу, новая сим-карта является такой же, как и предыдущие размеры SIM, только с полностью убранными пластиковыми краями. При принятии решения эксперты посчитали, что предложение от Apple наиболее удобное и простое[1].

Прорабатываются варианты SIM-карт следующего поколения (5FF, англ. eUICC), которые, вероятно не будут сменными[2].

SIM-карты обычно выпускаются в виде пластиковых карт большего размера, из которых по заготовленному шаблону извлекается («выламывается») модуль формата Mini/Micro/Nano.

Micro-SIM[править | править код]

Micro-SIM (3FF) — созданная в 2003 году миниатюрная альтернатива SIM-карты для идентификации абонентов на мобильных устройствах. Физический размер карты составляет 12×15 мм. Micro-SIM меньше, чем mini-SIM, использовавшаяся ранее в мобильных устройствах, однако контактная пластина и интерфейс обмена у них, как правило, идентичны. Поэтому в большинстве случаев можно получить micro-SIM из mini-SIM путём обрезки пластикового корпуса[3].

Nano-SIM[править | править код]

Формат Nano-SIM (4FF) с размерами 12,3×8,8×0,67 мм был введён в октябре 2012 года. Такие карты стали ещё меньше предыдущих форматов и при этом сохранили расположение контактов. Также они на 12 % тоньше, чем ранее применявшийся вариант 0,76 мм. С помощью адаптера 4FF карта может использоваться в качестве 2FF или 3FF[4].

Первыми устройствами, использующими nano-SIM, стали iPhone 5, выпущенные в сентябре 2012.

e-SIM[править | править код]

Кардинально решить проблему миниатюризации мобильных устройств предложила GSMA в 2014 году в виде технологии Remote SIM Provisioning. В рамках этой технологии предлагалось SIM-карту в виде микросхемы запаивать в устройство на этапе его изготовления (отсюда встроенная SIM, embedded-SIM, e-SIM). Оператор мобильной связи передает клиенту не SIM-карту, а набор зашифрованных данных, которые клиент вводит в свое устройство. Новая технология позволит не только отказаться от слотов под SIM-карты и самих карт, но и устанавливать в одно устройство несколько профилей операторов, решив проблему нескольких SIM-карт.

Virtual SIM[править | править код]

Virtual SIM — общее название разнообразных нестандартных технических решений, позволяющих вынести SIM-карту из мобильного телефона. SIM-карта устанавливается в специальное устройство, подключенное к интернету (например, модем, другой сотовый телефон, специальный сервер SIM-карт) или связанное с сотовым телефоном пользователя по беспроводному каналу (например, Bluetooth). В мобильном телефоне пользователя устанавливается программное обеспечение, позволяющее при запросе оператора сотовой связи перенаправить этот запрос к SIM-карте через интернет или другой канал связи.

Такая технология может применяться для быстрого переключения между несколькими SIM-картами, перенаправления звонков между регионами обслуживания, упрощения и уменьшения мобильного устройства связи за счет отказа от слота для SIM-карт.

Мультисим-карты[править | править код]

Мультисим-карты («MultiSim») — устройства, имеющие форму обычной SIM-карты (GSM-стандарта) и состоящие из микропроцессора (PIC-processor PIC16F877) и дополнительного модуля памяти (24C64 — 24C256). Микропроцессор работает под управлением специальной микропрограммы (SIM-EMU 6.01), выполняющей помимо этого функции обычной SIM-карты. Данная концепция даёт возможность записать в карту MultiSim нужные данные сразу нескольких SIM-карт и использовать тот номер, который наиболее удобен на данный момент. Выбрать нужный номер можно в специальном меню (с использованием технологии «SIM Tool Kit») или при вводе PIN-кода нужного номера[5].

PIN-код[править | править код]

При выпуске SIM-карты ей присваивается четырёхзначный цифровой PIN-код, который записывается на карту, а также передаётся абоненту вместе с картой.

При включении соответствующей опции PIN-код будет запрашиваться телефоном при каждом включении для того, чтобы получить доступ к данным на SIM-карте. В 2010-х годах опция отключена по умолчанию в большинстве выпускаемых SIM-карт.

Если PIN-код три раза подряд введён неправильно, карта блокируется и может быть разблокирована только при помощи введения персонального разблокировочного кода PUK1 (PIN Unblocking Key), который также передаётся абоненту вместе с картой. Если PUK-код не удаётся ввести правильно за десять попыток, то SIM-карта блокируется полностью и требуется её замена[6]. С помощью кода PUK пользователь может также изменить PIN-код[7].

Некоторые SIM-карты имеют второй набор PIN-кодов: PIN2 и PUK2 для работы с несколькими дополнительными услугами.

Если SIM-карта не установлена в телефон или если не введён правильный PIN-код, то телефон не может совершать никакие звонки в сотовой сети, за исключением вызова экстренных служб (номер 112 или 911). Все остальные функции у классических телефонов при этом обычно блокируются, однако смартфоны и коммуникаторы способны работать в таких условиях.

ICCID[править | править код]

ICCID (аббр. от англ. integrated circuit card identifier) — уникальный серийный номер SIM-карты. Обычно именно этот код печатается на SIM-карте. ICCID определяется в соответствии со стандартом ITU-T E.118[8]. В соответствии с этим стандартом длина ICCID — 19 цифр (ICCID старых SIM-карт может иметь длину в 20 цифр):

2 цифры — Major Industry Identifier (идентификатор индустрии, по ISO/IEC 7812-1), для SIM-карт всегда 89;
1-3 цифры — телефонный код страны (по E.164), 7 для России, 380 для Украины и т. д.;
1-4 цифры — код эмитента (общая суммарная длина этого и предыдущего полей не может превышать 5 цифр);
11 или более цифр — определяются оператором при производстве карты по внутренним правилам;
1 цифра (последняя) — контрольная цифра, вычисленная по алгоритму Луна от всех остальных чисел.

Первые три поля цифр (до 7 в совокупности) ICCID имеют название Issuer Identification Number (идентификационный номер эмитента), и выдаются ITU-T каждому оператору связи, который планирует выпуск SIM-карт. Они обновляются ITU-T в своих операционных бюллетенях два раза в месяц (последний No. 1163[9] от 1 Января 2019), также есть листы со всеми IIN, последний из них от 1 декабря 2018 г.[10]

Примеры Issuer Identification Number:

Билайн: 89 7 0199
МТС: 89 7 0101
МегаФон: 89 7 0102
Теле2: 89 7 0120
МТС Украина: 89 380 01

SIM Tool Kit[править | править код]

На современных SIM-картах могут быть предустановлены приложения, предоставляемые оператором. Для использования приложений на SIM-карте телефон должен поддерживать стандарт SIM Tool Kit (STK). Приложения на SIM-карте при помощи STK могут использовать различные функции сотового телефона, в том числе пользовательский интерфейс, модуль связи, и т. д., что позволяет реализовать достаточно широкий набор функциональности. Приложения STK находятся под полным контролем оператора и считаются наиболее безопасными, так как могут использовать встроенный в карту модуль шифрования, что делает их чрезвычайно привлекательными для реализации финансовых сервисов, таких как телебанк или аутентификация платежей. Существует также возможность загрузки и обновления этих приложений оператором непосредственно при помощи сотовой сети. Минус таких приложений состоит в том, что для их использования требуется выпуск карты, поддерживающей SIM Tool Kit с достаточным объёмом памяти и передача её абоненту, что достаточно сложно с организационной точки зрения.

Часто STK используется для реализации сервиса SIM-меню, имеющегося у большинства российских операторов. Для взаимодействия с оператором это приложение использует скрытые от абонента SMS-, USSD- или CB-сообщения.

Известны случаи реализации оператором сотовой связи рекламы на смартфонах при помощи диалоговых окон STK (например, T-mobile в некоторых регионах[11]), при этом единственным способом её полного отключения может являться отключение или удаление системного приложения STK.

Критика[править | править код]

Восстановление данных[править | править код]

Работа с данными (контактные номера, SMS-сообщения и т. д.), хранящимися на SIM-карте, происходит посредством телефона. Однако при удалении этих данных через телефон они удаляются не полностью, а лишь помечаются как удалённые, а значит, их можно восстановить[12]. Для восстановления удалённых данных (а также их полного удаления) с SIM-карты существует специализированное программное обеспечение, например, Device Seizure[13] от Paraben Corporation[14].

Уязвимости[править | править код]

В 2011 году, компания Security Research Labs, под руководством Карстена Ноля (Karsten Nohl), начала тестирование безопасности SIM-карт. Итогом двухлетней работы, стало выявление уязвимости SIM-карт на устаревшем криптоалгоритме DES, из-за которого можно получить полный доступ к содержимому SIM-карты. По данному исследованию, 31 июля 2013 года, Карстен Ноль предоставил свой доклад на конференции BlackHat[15].

См. также[править | править код]

Смарт-карта

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]

Секреты связи: вскрываем SIM-карту // 3dnews, 26 сентября 2005
Что такое micro-SIM // Компьютерра, 22 апреля 2010

Источник

Всем доброго времени суток. Сегодня, как вы уже поняли, мы будем поднимать крайне интересную тему. Для чего нам нужно знать как утроена SIM-карта и как она работает. Так вот, только на первый взгляд эти пластиковые карточки кажутся неинтересными. Но мало кто знает, что внутри них встроены процессоры, оперативка, постоянка, и даже своя операционная система. Интересно? В статье расскажем.

Для того, чтобы разобраться с тем, что такое вообще SIM-карта, нужно сделать краткий экскурс в историю.

На заре развития мобильных сетей оператор идентифицировал своих пользователей по серийному номеру телефона. Как вы понимаете, такой подход имел массу недостатков. Например, если вы меняли свое мобильное устройство, то вам необходимо было пойти к оператору, чтобы вам перепрошили ваш номер на новый аппарат. Мало того, что эта процедура занимала много времени, так еще она была и платной.

SIM-карта была внедрена с приходом 2G. А ее задача– максимально упростить идентификацию абонентов в сети оператора.

А вы знаете как расшифровывается аббревиатура SIM?

Мы вам расскажем! SUBSCRIBER IDENTITI MOBULE

Вы никогда не задумывались почему мы называем симку “мини-симкой”? А все потому, что раньше они были в виде вот таких карточек, которые полностью вставлялись в телефон.

И именно с появлением технологичных смартфонов от компании Apple карты стали уменьшаться в размерах. Появились мини-сим и нано-сим карты.

А теперь давайте поговорим об устройстве этого мини-компьютера.

Как я уже писал, состоит он их процессора, оперативной памяти, постоянной памяти, а также имеется модуль генерации аппарата случайных чисел и модуль аппаратного шифрования.

Начнем с процессора. Питается он от телефона и работает на чистотах от 5 до 10 Мгц. По современным мерка это не особо впечатляет. Но давайте не будем забывать, что первые ЭВМ занимались целые этажи в институтах и не могли похвастаться такими результатами. А тут крохотный процессор, который занимает 10 процентов от всего размера карточки. Все остальное пространство занимает память.

Память в симках поделена на несколько слотов. Сектор с пользовательскими данными, сектор с операторскими данными, и сектор с операционной системе. Самые важные сектора несут информацию об индентификации абонента в сети оператора.

IMSI – это последовательность цифр, которая не только идентифицирует конкретную симку и владельца, но и указывает какой оператор и с какой стороны он ее выпустил. Почти вся эта информация хранится в зашифрованном виде.

Как и у любого компьютера, у симки есть своя ОС ( операционная система). Приложения в своем большинстве написаны на языке JAVA для предоставления дополнительных услуг оператором.

И теперь самое главное: для чего нужна вся эта информация для нас?

Ну во-первых, это просто интересно, мало кто мог знать, что у нас в телефонах встроен еще один дополнительный маленький компьютер.
Во-вторых, именно с этой целью у вас берут паспортные данные при покупке сим-карт. Правоохранительные органы должны понимать кто, когда, зачем звонил ( имеется ввиду при совершении преступления)
В-третьих, при краже вашего телефона, полиция будет именно по симке отслеживать местонахождение вора, если другого варианта нет.
В-четвертых, вы теперь понимаете, что можно на такие маленькие устройства записывать информацию. Это в будущем будет использоваться повсеместно. Если вы не знали, то уже сейчас есть проект по введению нового паспорта с чипом, где будет вся ваша информация. Паспорт, СНИЛ, водительские права – все в одном месте. Если ва интересно узнать об это поподробнее, то пишите в комментарии.

А на этом все. Если понравилась статья, то прошу вас:

ПОДПИСАТЬСЯ НА КАНАЛ
ПОСТАВИТЬ БОЛЬШОЙ ПАЛЕЦ ВВЕРХ ЭТОЙ СТАТЬЕ

Сотрудничество: peresvet.tchelubei@yandex.ru

Источник

Трудно найти человека, не знающего, что такое SIM-карта или Subscriber Identity Module — модуль идентификации абонента. Этот кусочек пластика с золотистыми контактами на одной из поверхностей является ключом к услугам, предоставляемым оператором мобильной связи. А ещё внутри SIM-карты находится специализированный компьютер с достаточно сложной функциональностью.

SIM-карта — это та же процессорная кредитка, но в профиль

SIM-карта на самом деле одна из разновидностей более общей сущности – процессорной «умной карты» (Smart Card).

Процессор в теле SIM-карты

Такие «умные карты» могут использоваться в различных целях:

Идентификации абонентов мобильной связи.
Предоставления доступа к зашифрованному контенту различных платных систем, например, телевидения.
Как банковские карты
Для идентификация пользователя, которому предоставляется доступ к корпоративным сетям и т.п.

В различных системах мобильной связи модули идентификации абонентов называются по-разному. В стандартах GSM использовалось название SIM – Subscriber Identity Module, которое и закрепилось в обиходе. Модуль идентификации, используемый в сетях UMTS (3G) часто называют USIM – Universal Subscriber Identity Module, что на самом деле не совсем верно! Сам модуль называется UICC – Universal Integrated Circuit Card – универсальная карта с интегральной схемой («умная карта»), а USIM – это приложение (application), которое работает внутри UICC и используется для идентификации и обслуживания абонента в сети UMTS (3GPP TR 21.905).

В сетях CDMA для идентификации абонентов используется R-UIM – Removable User Identity Module. Слово Removable (сменяемый) подчеркивает его новый статус, поскольку раньше, в сетях IS-95 (стандарт связи, на базе которого работали сети CDMA в США, России и других странах, например, СОНЕТ в Москве) элементы, идентифицирующие абонента, размещались среди электронных компонентов телефона. Очевидно, что использование R-UIM существенно упрощает и замену телефона при его неисправности или покупке нового, и позволяет воспользоваться телефоном другого стандарта в роуминге.

Но далее речь пойдет о модулях идентификации абонентов, используемых в сетях GSM-UMTS, которые по традиции будем называть SIM или картами.

Померяемся картами?

В настоящее время стандартизированы три формата модулей идентификации абонентов GSM-UMTS.

Три формата модулей идентификации абонента GSM-UMTS

ID-1 UICC – самый первый вариант – имеет размер обычной банковской карты. Многие помнят его по моделям 90-х годов – Motorola 8900, StarTAC и других. В настоящее время в новых моделях мобильных терминалов практически не используется из-за больших габаритов.

Plug-in UICC – наиболее распространенный сейчас формат. Обычно такие модули выламываются из карт размера ID-1 по просечкам, сделанным во время изготовления.

Mini-UICC – формат карт, который начала использовать компания Apple в iPhone 4, iPad, iPad 2. Сейчас и другие производители мобильных телефонов и других устройств намерены выпускать модели, в которые нужно будет вставлять модули именно такого формата. Иногда этот формат называют 3FF, или в просторечии «микро-SIM». И эти карты обычно выламываются из карты формата ID-1. Причины появления такого разнообразия очевидны – экономия места внутри корпуса телефона.

Универсальную просечку, позволяющую по выбору пользователя выломать из пластика карты ID-1 модуль размером как Plug-in, так и Mini-UICC, стараются не делать по соображениям надежности – при попытке выломать карту под формат Plug-in очень легко повредить остающиеся тонкие перемычки, после чего карта Plug-in будет ненадежно держаться в телефоне.

Карта ID-1 с «универсальной» просечкой для Plug-in и Mini-UICC

А смещение SIM-карты в держателе грозит проблемами с работой телефона. Минимальная неприятность – телефон просто не ощущает присутствия SIM и не регистрируется в сети. В худшем варианте может получиться, как при перепутывании проводов – попадание напряжения не по адресу и замыкание с непредсказуемыми последствиями.

Производители мобильных терминалов кто активно, кто менее решительно, обычно возражают и против использования адаптеров, которые рекламируются для использования в них карт формата Mini-UICC в телефонах, рассчитанных на карты формата Plug-in. Адаптер имеет чуть большую толщину, чем модуль Plug-in, а кроме того, щели на стыке карты и адаптера могут при установке SIM ломать контакты в телефоне, лишая пользователя шансов на гарантийный ремонт.

В некоторые устройства, работающие в мобильной сети (навигаторы, устройства для контроля местоположения транспортных средств и т.п.) модули идентификации абонентов могут просто впаиваться в виде микросхем, но обычным абонентам с такими модулями обычно сталкиваться не приходится.

Cколько должно быть контактов?

В обиходе встречаются модули с разным рисунком контактной площадки и разным числом контактов. Некоторые производители используют «фирменный» рисунок контактной площадки, в качестве своей визитной карточки.

Стандартами предусмотрены 8 позиций для площадок, через которые модули соединяются с мобильными терминалами, но не всегда используются все из них. Часто встречаются карты с 6-ю контактами, а остальная металлизированная часть обычно подключена к «земле».

Карты с 6-ю и 8-ю контактами

Используемые контакты:
С1 — Vcc — питание;
С2 — Reset – контакт управления картой;
С3 — CLK — Clock – тактовая частота;
C5 — общий («земля»);
С6 — Vpp – напряжение программирования, которое используется при записи служебной информации
C7 — I/O – линия последовательного интерфейса ввода/вывода.

Стандартами предусмотрено использование и контактов C4 и С8 в режиме обмена информацией с мобильным терминалом в режиме USB, обеспечивающем более высокую скорость передачи информации, чем через обычный I/O интерфейс SIM.

На практике сейчас режим USB-интерфейса фактически не используется, поскольку оборудование с этим интерфейсом практически не производится и не заказывается потребителями, поэтому эти контакты, даже если они есть на карте, соединены с «землей». В дальнейшем будет обсуждаться работа через линию I/O интерфейса.

Куда они воткнули компьютер?

Сравнивая электронное содержимое SIM с компьютером (особенно, с карманным), можно найти много одинаковых по функции элементов:

Процессор (CPU);
Оперативная память (ОЗУ, RAM);
Постоянная память для хранения операционной системы ПЗУ (ROM);
Память для хранения информации пользователей;
Файловая система;
Контроллер ввода-вывода (I/O controller).

Есть и отличия — то, чего нет в модуле:

Элементы интерфейса с человеком, которые попросту не нужны модулю.
Источник питания (используется питание терминала)
Генератор тактовой частоты (аналогично, снабжение из терминала).

Дополнительную информацию об архитектуре и производстве SIM можно посмотреть вот в этом топике.

Объем памяти, которую можно использовать для хранения информации в SIM, бывает разный и постепенно растет по мере развития технологий. Несколько лет назад была вспышка эйфории от появления технологии, позволяющей разместить в SIM гигабайты информации. Именно тогда после жаркой дискуссии в отрасли и двух туров голосования в GSM Association, был выбран стандарт USB для работы с большими объемами информации. Но потом эйфория стихла, и сейчас на рынке не так уж много и мобильных терминалов, способных работать с такими SIM, да и сами SIM с гигабайтным объемом памяти не пользуются особым спросом у операторов.

Можно ли хранить HD-фильмы на SIM-картах?

А зачем нужны большие объемы памяти SIM-карт и какие объемы памяти реально нужны?
Память SIM используется для нескольких целей:

Хранение информации, которая жизненно необходима для работы телефона с этой SIM в сети мобильной связи. Например, это IMSI – International Mobile Subscriber Identity — последовательность цифр, которая не только идентифицирует конкретную SIM и ее владельца, но и указывает, какой оператор из какой страны ее выпустил. Эта информация помогает в роуминге быстро разобраться, где узнавать, какие услуги можно предоставлять телефону с этой картой, ведь первые три цифры IMSI – это код страны, а следующие две цифры – код сети (в Америках код сети состоит из трех цифр). Это Ki – секретный ключ, который обеспечивает возможность для сети убедиться, что это действительно «своя» SIM-карта, а не какой-то мошенник использует чужой IMSI для получения доступа к услугам. Плюс файлы для хранения другой служебной информации.
Хранение пользовательской информации. Обычно в картах размещается телефонная книга, принятые SMS-ки. В картах для сети UMTS телефонная книга может иметь существенно большую функциональность, чем просто список имен и соответствующих им номеров телефонов. Можно к имени привязывать несколько номеров, добавлять адрес электронной почты и другую информацию. Однако в связи с развитием этих же функций в самих телефонах, эти возможности SIM практически не используются.
Размещение файлов приложений, которые могут выполняться во встроенной в SIM виртуальной Java-машине и обеспечивать предоставление некоторых услуг. Если оператор активно использует услуги на базе приложений, выполняемых в SIM-карте, то эта часть может занимать наиболее значимую часть памяти карты.

Очевидно также, что увеличение объема памяти удорожает SIM, и поэтому сейчас операторы, чаще всего, стараются ограничиться объемами, минимально необходимыми для размещения нужной информации.

Кто кем рулит?

Кроме того, что телефон или другой мобильный терминал предоставляет SIM-карте питание и сигнал тактовой частоты, он полностью отвечает и за обмен информацией между устройствами – телефон всегда выступает в роли ведущего, а карта всегда является ведомым.

Телефон посылает в SIM команды/запросы, а SIM только отвечает на них, сопровождая ответы информацией о статусе ответа.

В информации о статусе карта может подтвердить, что команда выполнена успешно, попросить дополнительное время на подготовку ответа, сообщить об ошибках различного типа или сообщить, что у нее есть специальная информация для телефона, которую тот может получить, послав в следующей команде специальный запрос на выборку.

Этот механизм передачи информации из карты в телефон обычно называют SIM (или Card) Application Toolkit, STK. Он используется для реализации различных услуг, в основе которых лежат программы-приложения (обычно написанные на JavaCE – Java Card Edition), исполняемые внутри SIM. В меню телефонов, с установленными SIM-картами основных операторов, можно найти пункты и целые деревья меню, сформированные на основе информации, предоставленной приложениями, работающими в SIM-картах.

На этой же технологии основана работа услуг реального времени, например, постоянно предоставляющих информацию об актуальном балансе.

Возможна организация роуминга для небольших компаний с использованием переключения двух IMSI в одной карте – одного, соответствующего своей сети, а другого – предоставленного «взаймы» другим оператором — «старшим братом». Например, сети «Билайн», работающие в странах СНГ, используют механизм Dual IMSI для предоставления услуг роуминга своим абонентам. В их SIM-картах прописаны один IMSI своей сети, а другой IMSI, соответствующий российской сети «Билайн». В российской сети «Билайн» эти IMSI зарезервированы в HLR для предоставления услуг роуминга «дочерним» компаниям и организованы каналы связи с ними. Абонент «Билайн» из «дочерней» компании, находясь, например, в европейской стране, с помощью STK-меню переключает режим работы SIM в роуминговый. В результате телефон с такой SIM-картой представляется для роуминговой сети, как принадлежащий абоненту российской сети «Билайн». Дальше все происходит, как обычно, только российская сеть «Билайн» организует передачу информации по поручению «дочерней» сети.

Внутри SIM можно организовать даже WEB-сервер! Так что, если кого-то смущает «рабское положение» SIM, он вполне может считать ее сервером.

Как оно включается и почему медленно грузит книгу?

После включения и запуска операционной системы телефон подает на SIM напряжение питания Vcc. Стандартами предусмотрены три номинала напряжений питания SIM – 5В, 3В и 1,8В.
Раньше выпускались карты, способные работать только при напряжении 5В. После появления телефонов, которые подавали на карту напряжение не более 3В, эти старые SIM постепенно были заменены новыми, способными работать от напряжения 3В, которые выдерживают и работу в телефонах, предоставляющих 5В.

Поскольку телефонов, которые предоставляют SIM-картам напряжение только 1,8В, пока не встречалось, современные SIM-карты проблем совместимости из-за напряжений питания не создают.

После того, как на телефон подано напряжение питания, подается сигнал тактовой частоты, и после установления стабильного режима поднимается напряжение на контакте Reset. Это служит для SIM-карты сигналом начала работы с нею, на что она отвечает последовательностью байтов, которая называется ATR (Answer To Reset).

Байты ATR содержат базовую информацию о возможностях карты и поддерживаемых протоколах обмена информацией. В частности, он могут подсказать телефону возможные варианты ускорения обмена информацией через интерфейс путем увеличения тактовой частоты и скорости передачи информации.

Прочитав информацию из ATR, телефон может запустить процедуру PPS (Protocol and Parameter Selection) согласования режима обмена информацией телефона с картой. Если телефон не способен найти вариант, приемлемый и для него и для SIM, то общение с картой продолжится в режиме по умолчанию (со скоростью 9600 бит/сек).

В таких случаях абоненты часто жалуются на слишком большую продолжительность считывания телефонной книжки из SIM-карты в телефон, почему-то укоряя при этом оператора, выпустившего SIM-карту.

«Привет, ты кто?»

В процессе включения SIM-карта и мобильный терминал (телефон) обмениваются «визитными карточками». Телефон считывает из SIM файл, содержащий SST – SIM Service Table — определенным образом закодированную информацию о тех функциях STK, которые SIM умеет выполнять. В свою очередь телефон отправляет в SIM-карту TERMINAL PROFILE — определенным образом закодированную информацию о том, какие функции общения с SIM он сможет поддерживать. В результате обе стороны получают информацию о способностях партнера и могут правильно взаимодействовать при реализации услуг на базе STK.

Файловая система и безопасность

SIM имеет многоуровневую иерархическую файловую структуру с разграничением доступа.
Доступ к файлам регулируется необходимостью предварительного предъявления пользователем кодов доступа разных типов.

Часть этих кодов доступа хорошо известна – это Personal Identification Numbers — PIN (он же PIN1) и PIN2. Другие коды используются для административного доступа к служебным файлам.

Что дает такое разграничение? Активированный запрос PIN позволяет обезопасить деньги на лицевом счете, связанном с SIM-картой, от несанкционированного использования посторонними лицами.

Другим важным приемом обеспечения безопасности является, например, невозможность считывания информации из некоторых файлов, например, считывание ключа Ki, который используется в различных криптографических алгоритмах при аутентификации абонента и формировании ключей шифрования трафика.

Почему полезно читать инструкции

Несколько лет назад на круглом столе по перспективам смартфонов, организованном одним из производителей, один из участников пожаловался мне, что у «Билайн» не хватает услуги очень полезной для родителей. Он хотел, чтобы родители могли бы ограничить для своих чад возможность позвонить только на определенный набор телефонных номеров – домой, родителям, бабушкам с дедушками, а на остальные номера телефон ребенка звонить не должен.

Каково же было его удивление, когда я показал ему работу функции FDN – Fixed Dialing Numbers, которая реализуется совместными действиями телефона и SIM-карты. Разрешенные номера с помощью телефона просто записываются в определенный файл SIM-карты, и доступ на изменение этого списка блокируется с помощью PIN2. После этого телефон с такой SIM будет отказываться звонить по номерам, не указанным в списке FDN.

Правда, нужно отметить, что не все телефоны поддерживают работу этой услуги.

Мойте руки перед едой

Кожа пальцев покрыта органическими жирными кислотами, которые при контакте вызывают коррозию металлических деталей. Мелкие детали —