基本介紹
- 中文名：SIM卡
- 外文名：Subscriber Identification Module
- 別名：智慧卡、用戶身份識別卡
- 用途：供GSM網路客戶身份進行鑑別等
- 種類：標準卡、Micro SIM、Nano SIM等
- 領域：信息科學
簡介,結構種類,主要內容,主要功能,功能簡介,功能配置,工作狀態,使用方法,套用,發展,eSIM卡,5G超級SIM卡,
簡介
SIM卡是數字蜂窩行動電話的用戶識別卡，它的全稱是“用戶識別模組”。在GSM數字行動電話系統中，SIM卡起著極其重要的作用，它既是手機的一個重要組成部分，又是為每一個GSM行動電話用戶配備的身份卡，因此，SIM卡實現了淚只愚己認人不認機的構想。
行動電話機與SIM卡共同構成移動通信應只協終端設備。無論是GSM系統還是CDMA系統，數字行動電話機用戶在“入網”時會得到一張SIM卡。SIM卡也稱智慧卡或用戶身份識別卡，數字行動電話機必須裝上此卡後才能使用。SIM卡就是一個在內部包含有大規模積體電路的卡片，卡片內部存儲了數字行動電話客戶的信息、加密密鑰等內容，它可供網路對客戶身份進行鑑別，並對客戶通話時的語煮精歸音信息進行加密。SIM卡的使用，完全防止了並機和通話被竊聽行為，並且SIM卡的製作是嚴格按照國際標準和規範來完成的，它使客戶的正常通信得到了可靠的保障。在沒有安裝SIM卡的情況下，只能撥打如119、112這種緊急電話的號碼。SIM卡在系統中的套用，使得卡和手機分離，一張SIM卡唯一標識一個客戶。一張SIM卡可以插入任何一部手機中使用，而使用手機所產生的通信費用則自動記錄在該SIM卡所唯一標識的客戶的賬戶上。
SIM卡採用新式單片機及存儲器管理結構，因此處理功能大大增強。其智慧型特性的邏輯結構是樹型結構。全部特性參數信息都是用數據欄位方式表達，SIM卡中存有3類數據信息：一是與持卡者相關的信息以及SIM卡將來準備提供的所有業務信息，這種類型的數據存儲在根目錄下；二是GSM套用中特有的信息，這種類型的數據存儲在GSM目錄下；三是GSM套用所使用的信息，此信息可與其他電信套用或業務共享，位於電信目錄下。
結構種類
1、SIM卡的結構
SIM卡是含有微處理器的智慧卡，它由CPU(8位)、RAM(工作存儲器，6~16kB)、ROM(程式存儲器，3~8 kB)、EPROM或EEPROM(數據存儲器，128~256 kB)及串列通信單元等5個部分組成，這5個模組集成在一塊積體電路中，以防止非法存取和盜用，因為晶片間的連線可能成為非法存取和盜用SIM卡的重要線索。
SIM卡在與手機連線時拜坑，最少需要5根連線，如圖所示。圖中，Vcc為電源，CLK為時鐘，Reset為復位，N.C為未用，Gnd為接地端、I/O為數據輸入輸出接口，Vpp為編程電壓。每當開機時，手機都要與SIM卡進行數據交流，用示波器可在SIM卡座上測得一些數據信號。
2、SIM卡的種類
實際使用中的SIM卡有功能相同而外形不同的兩種：
①嵌入式SIM卡(俗稱小卡)：這種卡的大小只有25mm×15mm(比普通郵票還小)，是半永久性地裝入到GSM手機中的卡。它是目前最流行的SIM卡，欲將小卡換成大卡，只需買一個卡托，小卡即可變成大卡的形式使用。
②卡片式SIM卡(俗稱大片)：這種卡的大小為54mm×84mm(約名片大小)，大卡符合有關IC卡的ISO7816標準，類似IC卡。用戶將卡插入移動設備中就可以使用。
主要內容
SIM卡是一張符合GSM規範的“智慧型”卡，它內部包含了與用戶有關的、被存儲在用戶這一方的信息，包括：
1、國際移動用戶識別號碼(IMSl)。簡單地說是用戶的電話號碼。IMSI是全球統一編碼的唯一能識別用戶的號碼，它使用網路來識別用戶歸屬於哪一個國家、哪一個電信經營部門．甚至歸屬於哪一個移婆應白動業務服務區。
2、用戶的密鑰和保密算法。用戶密鑰和保密算法既能鑑別用戶身份，防止非法進入網路，又能使無線信道上傳送的用戶數據不會被竊取，杜絕了“盜號並機”現象。
3、個人密碼(PIN碼)和SIM卡解鎖密碼(PUK碼)。PIN碼是譽廈雅體達籃奔SIM卡的個人密碼．可防止他人擅用SIM卡。當PIN碼按錯後，需PUK碼來解鎖。
4、用戶使用的存儲空間。用戶可將一些固定短訊息、號碼簿等個人信息存人SIM卡中。
主要功能
功能簡介
SIM卡的主要完成兩種功能：存儲數據(控制存取各種數據)和在安全條件下(個人身份號碼PIN、鑒權鑰Ki正確)完成客戶身份鑒權和客戶信息加密算法的全過程。
此功能主要是由SIM卡內的一部具有作業系統的微處理機完成。晶片有八個觸點，與移動台設備相互接通是在卡插入設備中接通電源後完成。此時，作業系統和指令設定可以為SIM提供智慧型特性。
SIM卡智慧型特性的邏輯結構是樹型結構。全部特性參數信息都是用數據欄位方式表達。即在根目錄下有三個套用目錄，一個屬於行政主管部門套用目錄，兩個屬於技術管理的套用目錄，分別是GSM套用目錄和電信套用目錄。所有的目錄下均為數據欄位，有二進制的和格式化的數據欄位數據欄位中的信息有的是永存性的即不能更新的，有的是暫存的，需要更新的。每個數據欄位都要表達出它的用途、更新程度、數據欄位的特性(如識別符)、類型是二進制的還是格式化的等。
SIM卡除了存儲正常的數據欄位，也存儲有非檔案欄位如鑒權鑰、個人身份鑒權號碼、個人解鎖碼等數據。
SIM卡是隨著GSM階段實施，開發其階段性的功能。通常在第二階段所建議的功能都是在第一階段的基礎上建立的，因而第二階段的SM卡也適用於第一階段。
功能配置
1、業務表
用於識別在SIM卡中已分配的和已激活的業務。這些業務是移動開發所需要的業務，如電信目錄下的各種業務。
2、國際移動開發識別(IMSI)
是用於存儲國際移動開發身份的欄位。IMSI最長可由15位設定組成，每位數字需4比特容量，共需9位元組容量。為了它的安全性，則在空中接口傳輸一次，以後均由可變化的TMSI來替代。
3、閉鎖PLMN網路
用於存儲4個不允許移動設備自動進入的PLMN網路。因每個PLMN由移動國家碼(MCC)和移動網路碼(MNC)表示需要3位元組的容量，所以共需12位元組的容量。
4、位置信息
用於存儲客戶臨時身份識別(TMSI)、位置區識別(LAI)臨時身份的有效時間(TMSITIME)、位置更新狀態。這樣，既能保證客戶的移動性，又能很快地尋找到客戶移動後的新位置。TMI需要4位元組的容量，LAI需要5位元組的容量，TMSITIME需要1位元組的容量，共需要11位元組容量。
5、加密密鑰(Kc)及它的序列號碼(n)
用於存儲加密密鑰(Kc)和它的序列號碼(n)。Kc是客戶信息加解密A5算法的入口參數，需要8位元組的容量。n是代表Kc可在空中接口上傳輸代號，通常需要3比特容量，一般給予1位元組容量。
6、PLMN選擇器
用於客戶或運營者選擇使用PLMN網路的優先次序。至少能存儲8個PLMN代號，每個需要3位元組容量，共24位元組的容量。
7、廣播控制信道信息(BCCH)
用於存儲加快呼叫連線進程的BCCH。即在選擇小區時，可以縮小移動台對BCCH載波的搜尋範圍。需要容量共16位元組。
8、接入控制
用於存儲客戶接入控制等級。在15個等級中，有10個等級可分配給一般的客戶，5個等級分配給有高優先權的客戶，所以共需2個位元組。
9、被叫客廣子地址
用於存儲被叫客戶子地址。一般可以結合存儲在時間欄位6F3A的縮位撥號進行操作。這個欄位對將來電信業務的發展是很有用的。目前，所配置的容量為22位元組。
10、縮位撥號
用於存儲客戶電話號碼、被叫客戶子地址識別符、網路/承載能力識別符等。其需要的容量為14+X位元組。這種功能客戶可在移動設備的鍵盤上完成。
11、容量配置參數
用於存儲所需要的網路/承載能力的參數和當採用縮位撥號時移動設備結合已建立的呼叫配置參數。所需容量為14位元組，10位元組分配給網路/承載能力，4位元組給移動設備客戶接口配置。
12、短訊息
用於存儲移動設備從網路端接收的短訊息，以及移動台發起的短訊息。所需要的容量為176位元組。
13、計費
用於存儲所有的呼叫話費信息，即在客戶通話結束後的最終話費。所需容量為2位元組。
工作狀態
SM卡的工作狀態有兩種：即工作方式和空閒方式。當處於工作方式時，完成與手機之間的信息傳輸；當處於空閒方式時，將保持所有相關數據，並支持其內部處於全休眠、指令休眠或時鐘休眠等方式，以有效地節省電能。
使用方法
1、請勿將卡曲折，卡上之金屬接觸點尤應小心。
2、卡上的金屬接觸點要保持清潔，避免沾染塵埃。
3、為避免刮花金屬接觸點，如無必要，請勿將智慧卡隨意從電話中取出或插入。
4、勿將卡置於溫度低於-20℃或高於85℃的地方，避免在高溫的場合作用。
5、此卡只適用於批准入網的GSM數字行動電話機，否則將有可能使卡受到損壞，請於關機10秒後退卡，以防爆卡。
6、為防電話被盜用，請勿將卡與密碼一起存放。
套用
合法的SIM卡必須經過嚴格的管理步驟才能得以使用。SIM卡在製造廠家出廠時已寫入該卡的特定數據及保密密鑰，以便進行個人化處理。用戶可以讀出或修改存儲在SM卡中的部分信息，這是它的一個吸引人的進步。讀出或修改個人信息可用手機的鍵盤完成，也可以將SIM卡與個人計算機相連，使用相關的軟體來完成。
SIM卡是套用GSM移動通信終端的鑰匙，一旦SIM卡從移動終端中拔出，除了緊急呼叫外，終端均無法使用。SIM卡除了能作為鑰匙外，還提供用戶很多方便，用戶只需將SIM卡插入或嵌入任何一台GSM終端，即能實現通信。
SIM卡還看管許多提供給用戶業務的信息，可用來存儲簡訊息，特是那些當用戶不開機或不在時接收的信息。更專門的套用是存儲一個優先表，當幾個網路都可接入時供用戶選擇。當實時的收費通知在網上出現時，SIM卡可以記住這條信息，使用戶可以隨時知道自己的花費。
發展
eSIM卡
eSIM就是將傳統SIM卡轉變為“電子版本”直接嵌入到設備晶片上，用戶無須再插入物理SIM卡，但功能上與SIM卡無異。
eSIM卡5G超級SIM卡
5G超級SIM卡是SIM卡的一次變革，能實現GB級存儲容量以及高讀寫速率，這與之前相比是指數級的提升。
5G超級SIM卡可以通過實體卡配合App，實現不同手機之間核心數據一鍵備份、一鍵恢復，一卡輕鬆換手機。
超級SIM卡①嵌入式SIM卡(俗稱小卡)：這種卡的大小只有25mm×15mm(比普通郵票還小)，是半永久性地裝入到GSM手機中的卡。它是目前最流行的SIM卡，欲將小卡換成大卡，只需買一個卡托，小卡即可變成大卡的形式使用。
②卡片式SIM卡(俗稱大片)：這種卡的大小為54mm×84mm(約名片大小)，大卡符合有關IC卡的ISO7816標準，類似IC卡。用戶將卡插入移動設備中就可以使用。
主要內容
SIM卡是一張符合GSM規範的“智慧型”卡，它內部包含了與用戶有關的、被存儲在用戶這一方的信息，包括：
1、國際移動用戶識別號碼(IMSl)。簡單地說是用戶的電話號碼。IMSI是全球統一編碼的唯一能識別用戶的號碼，它使用網路來識別用戶歸屬於哪一個國家、哪一個電信經營部門．甚至歸屬於哪一個移動業務服務區。
2、用戶的密鑰和保密算法。用戶密鑰和保密算法既能鑑別用戶身份，防止非法進入網路，又能使無線信道上傳送的用戶數據不會被竊取，杜絕了“盜號並機”現象。
3、個人密碼(PIN碼)和SIM卡解鎖密碼(PUK碼)。PIN碼是SIM卡的個人密碼．可防止他人擅用SIM卡。當PIN碼按錯後，需PUK碼來解鎖。
4、用戶使用的存儲空間。用戶可將一些固定短訊息、號碼簿等個人信息存人SIM卡中。
主要功能
功能簡介
SIM卡的主要完成兩種功能：存儲數據(控制存取各種數據)和在安全條件下(個人身份號碼PIN、鑒權鑰Ki正確)完成客戶身份鑒權和客戶信息加密算法的全過程。
此功能主要是由SIM卡內的一部具有作業系統的微處理機完成。晶片有八個觸點，與移動台設備相互接通是在卡插入設備中接通電源後完成。此時，作業系統和指令設定可以為SIM提供智慧型特性。
SIM卡智慧型特性的邏輯結構是樹型結構。全部特性參數信息都是用數據欄位方式表達。即在根目錄下有三個套用目錄，一個屬於行政主管部門套用目錄，兩個屬於技術管理的套用目錄，分別是GSM套用目錄和電信套用目錄。所有的目錄下均為數據欄位，有二進制的和格式化的數據欄位數據欄位中的信息有的是永存性的即不能更新的，有的是暫存的，需要更新的。每個數據欄位都要表達出它的用途、更新程度、數據欄位的特性(如識別符)、類型是二進制的還是格式化的等。
SIM卡除了存儲正常的數據欄位，也存儲有非檔案欄位如鑒權鑰、個人身份鑒權號碼、個人解鎖碼等數據。
SIM卡是隨著GSM階段實施，開發其階段性的功能。通常在第二階段所建議的功能都是在第一階段的基礎上建立的，因而第二階段的SM卡也適用於第一階段。
功能配置
1、業務表
用於識別在SIM卡中已分配的和已激活的業務。這些業務是移動開發所需要的業務，如電信目錄下的各種業務。
2、國際移動開發識別(IMSI)
是用於存儲國際移動開發身份的欄位。IMSI最長可由15位設定組成，每位數字需4比特容量，共需9位元組容量。為了它的安全性，則在空中接口傳輸一次，以後均由可變化的TMSI來替代。
3、閉鎖PLMN網路
用於存儲4個不允許移動設備自動進入的PLMN網路。因每個PLMN由移動國家碼(MCC)和移動網路碼(MNC)表示需要3位元組的容量，所以共需12位元組的容量。
4、位置信息
用於存儲客戶臨時身份識別(TMSI)、位置區識別(LAI)臨時身份的有效時間(TMSITIME)、位置更新狀態。這樣，既能保證客戶的移動性，又能很快地尋找到客戶移動後的新位置。TMI需要4位元組的容量，LAI需要5位元組的容量，TMSITIME需要1位元組的容量，共需要11位元組容量。
5、加密密鑰(Kc)及它的序列號碼(n)
用於存儲加密密鑰(Kc)和它的序列號碼(n)。Kc是客戶信息加解密A5算法的入口參數，需要8位元組的容量。n是代表Kc可在空中接口上傳輸代號，通常需要3比特容量，一般給予1位元組容量。
6、PLMN選擇器
用於客戶或運營者選擇使用PLMN網路的優先次序。至少能存儲8個PLMN代號，每個需要3位元組容量，共24位元組的容量。
7、廣播控制信道信息(BCCH)
用於存儲加快呼叫連線進程的BCCH。即在選擇小區時，可以縮小移動台對BCCH載波的搜尋範圍。需要容量共16位元組。
8、接入控制
用於存儲客戶接入控制等級。在15個等級中，有10個等級可分配給一般的客戶，5個等級分配給有高優先權的客戶，所以共需2個位元組。
9、被叫客廣子地址
用於存儲被叫客戶子地址。一般可以結合存儲在時間欄位6F3A的縮位撥號進行操作。這個欄位對將來電信業務的發展是很有用的。目前，所配置的容量為22位元組。
10、縮位撥號
用於存儲客戶電話號碼、被叫客戶子地址識別符、網路/承載能力識別符等。其需要的容量為14+X位元組。這種功能客戶可在移動設備的鍵盤上完成。
11、容量配置參數
用於存儲所需要的網路/承載能力的參數和當採用縮位撥號時移動設備結合已建立的呼叫配置參數。所需容量為14位元組，10位元組分配給網路/承載能力，4位元組給移動設備客戶接口配置。
12、短訊息
用於存儲移動設備從網路端接收的短訊息，以及移動台發起的短訊息。所需要的容量為176位元組。
13、計費
用於存儲所有的呼叫話費信息，即在客戶通話結束後的最終話費。所需容量為2位元組。
工作狀態
SM卡的工作狀態有兩種：即工作方式和空閒方式。當處於工作方式時，完成與手機之間的信息傳輸；當處於空閒方式時，將保持所有相關數據，並支持其內部處於全休眠、指令休眠或時鐘休眠等方式，以有效地節省電能。
使用方法
1、請勿將卡曲折，卡上之金屬接觸點尤應小心。
2、卡上的金屬接觸點要保持清潔，避免沾染塵埃。
3、為避免刮花金屬接觸點，如無必要，請勿將智慧卡隨意從電話中取出或插入。
4、勿將卡置於溫度低於-20℃或高於85℃的地方，避免在高溫的場合作用。
5、此卡只適用於批准入網的GSM數字行動電話機，否則將有可能使卡受到損壞，請於關機10秒後退卡，以防爆卡。
6、為防電話被盜用，請勿將卡與密碼一起存放。
套用
合法的SIM卡必須經過嚴格的管理步驟才能得以使用。SIM卡在製造廠家出廠時已寫入該卡的特定數據及保密密鑰，以便進行個人化處理。用戶可以讀出或修改存儲在SM卡中的部分信息，這是它的一個吸引人的進步。讀出或修改個人信息可用手機的鍵盤完成，也可以將SIM卡與個人計算機相連，使用相關的軟體來完成。
SIM卡是套用GSM移動通信終端的鑰匙，一旦SIM卡從移動終端中拔出，除了緊急呼叫外，終端均無法使用。SIM卡除了能作為鑰匙外，還提供用戶很多方便，用戶只需將SIM卡插入或嵌入任何一台GSM終端，即能實現通信。
SIM卡還看管許多提供給用戶業務的信息，可用來存儲簡訊息，特是那些當用戶不開機或不在時接收的信息。更專門的套用是存儲一個優先表，當幾個網路都可接入時供用戶選擇。當實時的收費通知在網上出現時，SIM卡可以記住這條信息，使用戶可以隨時知道自己的花費。
發展
eSIM卡
eSIM就是將傳統SIM卡轉變為“電子版本”直接嵌入到設備晶片上，用戶無須再插入物理SIM卡，但功能上與SIM卡無異。
eSIM卡5G超級SIM卡
5G超級SIM卡是SIM卡的一次變革，能實現GB級存儲容量以及高讀寫速率，這與之前相比是指數級的提升。
5G超級SIM卡可以通過實體卡配合App，實現不同手機之間核心數據一鍵備份、一鍵恢復，一卡輕鬆換手機。
超級SIM卡