Как делают сим карты

Как делают сим карты

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.

Содержание

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 ]

В Википедии есть портал «Телефонная связь»

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 ]

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 (мм 3 ) 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] .

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] .

Читайте также:  Сачок в донт старв

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]

Читайте также:  Планшеты с функцией электронной книги

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] .

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.

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.
Читайте также:  Некорректный jpeg маркер в фотошопе

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.

Для многих сим- карта – это всего лишь обычная пластиковая карточка, ничего особенного из себя не представляющая. На самом же деле, сим-карта содержит в себе маленький процессор, оперативную и постоянную память и даже свою собственную операционную систему. Подробнее о том, что такое сим-карта, из чего состоит сим-карта, какими техническими характеристиками наделена сим-карта и как это технологическое устройство начало свое существование далее в статье.

Сим-карта для мобильных телефонов: история и предназначение

На заре развития мобильных сетей, оператор идентифицировал абонентов по серийному номеру телефона, следовательно, такой подход имел массу недостатков. Так, при смене телефонного аппарата, необходимо было посетить офис оператора, чтобы там можно было перепрошить номер в новый аппарат. Такая процедура занимала много времени и, кроме того, была платной. Со временем, после появления мобильных сетей 2G, появилось подобие современной сим-карты. Основная задача, которую разработчики ставили перед сим-картой — это максимально упростить идентификацию каждого абонента внутри мобильной сети оператора. К слову, само понятие сим-карта именно это и означает, а именно Subscriber Identity Module, что в переводе с английского означает «Модуль для идентификации абонента». А какие актуальные мобильные тарифы на Интернет существуют в 2018 году в Украине можно узнать в статье по ссылке.

Почему стандартную сим-карту принято называть мини сим-картой?

Ранее, сим-карты были намного большего формата, по форме и размеру они больше напоминали современные кредитные карточки. Такая сим-карта вставлялась в телефонный аппарат полностью, после чего можно было совершать исходящие и принимать входящие звонки на свой мобильный аппарат. Стоит заметить, что такой размер для первой сим-карты был выбран неспроста, ведь она представляет собой не что иное, как стандартную смарт-карту, технология по производству которой, применяется при создании банковских карт, карт доступа к спутниковым каналам, также подобные карты можно встретить в отелях или больших предприятиях, где такие смарт-карты используются в качестве ключа. Различные виды и размеры сим-карт появились благодаря разработкам всем известной компании Apple, которой после выхода айфона 4 пришлось поспешно внедрять Micro Sim, а через несколько серийных моделей, а именно после выхода айфона 5, и технологию Nano Sim. Как следствие, сегодня мы имеем большое множество различных переходников для сим-карт и, кроме того, различные способы обрезки этих небольших идентификационных модулей. К слову, не рекомендуется самостоятельно обрезать сим-карты и использовать переходники, так как симка может застрять и повредить контакты смартфона или слот для сим-карты полностью, замена которого будет стоит немалых денег. Отсюда напрашивается следующая логическая рекомендация:

Если Ваш смартфон или мобильный телефон требует сим-карту определенного размера, который не совпадает с размером имеющейся сим-карты, просто обратитесь в офис своего мобильного оператора, где Вам без проблем предоставят сим-карту требуемого размера. Это абсолютно бесплатно и занимает не более 10 минут.

Мобильная сим-карта: устройство и особенности работы

Стандартная сим-карта для любого мобильного телефона – это целая система на чипе, а точнее на плате, которая состоит из следующих компонентов:

  • Процессор. Питается от телефона и работает на чистоте до 10 мегагерц;
  • Память — оперативная и постоянная. Память в сим-карте разделена на несколько секторов. В одном из них хранится пользовательская информация (смски, журналы звонков, контактные и другие данные), в наибольшем секторе (что составляет около 60%) сохраняются операторские данные, а 20% занимает операционная система и другое программное обеспечение. Стоит уточнить, что приложения для симки написаны на языке Java — ранее их можно было найти в сим-меню на кнопочных телефонах.
  • Модуль аппаратного генератора случайных чисел;
  • Модуль аппаратного шифрования.

Как видим, в мире современных технологий все не так просто, как может казаться на первый взгляд, и какое развитие ожидает мобильную сим-карту сейчас и представить сложно. Интернет-магазин мобильных телефонов и других гаджетов GSM-ka предлагает своим клиентам современные и многофункциональные устройства, чтобы всегда оставаться на связи и идти в ногу со временем развития IT.

Ссылка на основную публикацию
Как вынести корзину на рабочий стол
Бывает, что после использования определенных программ или в результате неудачных экспериментов с настройками Windows с Рабочего стола компьютера исчезает Корзина....
Как восстановить mail если забыл пароль
В этой статье я покажу, как восстановить электронную почту Майл. Мы научимся возвращать доступ к ящику mail.ru, если забыт логин...
Как восстановить акб от бесперебойника
Если ваш источник бесперебойного питания для компьютера по прошествии нескольких лет перестал держать нагрузку после отключения питания, то скорей всего...
Как выполнить возведение в степень
Для многих из нас до сих пор осталась неприятная память из уроков математики о том, как это нудно возводить числа...
Adblock detector