Какие бывают виды сим-карт и чем они отличаются. Функции и особенности SIM-карт

31.01.2019

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.

Когда на вопрос «кем вы работаете?» я отвечал «разработчиком ПО для SIM-карт», даже технически подкованные люди частенько удивлялись. Многие думают, что SIM-карта это «что-то типа флешки».

В этой статье я постараюсь кратко рассказать что такое SIM-карта (и смарт-карты в общем), зачем она нужна и что у нее внутри.

На самом деле SIM-карта - это частный случай контактной смарт-карты с микропроцессором. По сути, представляет из себя достаточно защищенный микрокомпьютер с CPU, ROM (опционально), RAM и NVRAM (которая выступает в качестве аналога жесткого диска в PC), с аппаратными генераторами случайных чисел и аппаратной реализацией крипто-алгоритмов.

В некотором приближении архитектуру микропроцессорной смарт-карты можно представить так:

Немного о производстве

Для понимания последующего материала мне кажется правильным вкратце объяснить основные процессы при производстве карт.

1. Производство чипа

Исполнитель: Производитель чипов (silicon vendor).

Конечный продукт: пластина с чипами (wafer).

Чипы производятся несколькими компаниями, наиболее распространенные - Samsung, ST Microelectronics, Infinion, SST etc.

Обратная сторона модуля. Белый прямоугольник в центре - чип SIM-карты:

2. Сборка модулей

Исполнитель: производитель смарт-карт (card vendor) или сторонний завод по сборке модулей.

Конечный продукт: лента с модулями (чип + контактная площадка).

На этом этапе пластина режется на чипы (зачастую пластины режутся производителем чипа), чипы крепятся на контактные площадки, затем распаиваются контакты и чип заливается клеем (см. предыдущее фото обратной стороны модуля). Вся эта конструкция называется «модулем»:

3. Производство карты

Исполнитель: card vendor.

Конечный продукт: SIM-карта.

Модули извлекаются из лент, крепятся на пластиковую основу карты, затем загружаются файловая система, приложения, затем идет персонализация карты - загрузка данных, уникальных для каждой карты (различные ID, ключи итд) и нанесение их на саму карту (например ICCID и PIN коды в случае с SIM-картами).

Типы карт

По типу используемой памяти в последнее время SIM-карты делятся на 2 группы: карты, в которых используется ROM и EEPROM, и карты, где используется Flash память.

В первом типе карт операционная система (ОС) и постоянно используемые и малоизменяемые приложения помещаются в ROM производителем чипа (первый этап производства). Цикл производства в этом случае очень долгий и промежуток между релизом ОС и отгрузкой первых чипов занимает 2-3 месяца. EEPROM используется производителем карт для загрузки файловой системы (ФС) и приложений.

В случае с Flash картой ОС, ФС и приложения хранятся на Flash памяти. Использование Flash позволяет загружать ОС в процессе сборки модулей или при производстве карты (этапы 2 и 3). На данный момент карты с использованием flash памяти практически вытеснили ROM с рынка SIM-карт. Flash чипы дешевле и позволяют достаточно легко вносить изменения в ОС. Также производителю карт проще планировать заказ чипов, так как не надо заказывать чипы с конкретными версиями ОС, а просто заказываются чипы с различным размером памяти, и нужная ОС загружается уже под конкретного заказчика - оператора. Так как прогноз по закупке чипов делается обычно только раз в год, это сильно упрощает планирование.

Java на картах

Да, я не ошибся. По программной «начинке» смарт-карты делятся на 2 большие группы - native и javacard .

Native карты

ПО для native-карт пишется на С. Приложения (если таковые требуются производителем) обычно тесно интегрированы с ОС и загружаются одновременно с ОС на карту. Устанавливать какие-либо приложения, разработанные другой компанией, на native-карту нельзя. Дополнительную функциональность, затребованную оператором, зачастую приходится добавлять в код ОС. Размеры самой ОС из-за использования С и простоты ОС достаточно маленькие (для SIM карт порядка 10-20Кбайт). Поэтому native-карты на данный момент используются в low-cost сегменте, где оператор ничего не хочет на карте, кроме простого меню.

Javacard

В эпоху распространения языка Java компания Sun Microsystems написала спецификации javacard. Идея javacard была в том, чтобы сделать возможным установку приложений (апплетов) на карты различных производителей (и на различные чипы). В 1996 году подразделение смарт-карт корпорации Shlumberger (позже переименованное в Axalto, на данный момент Gemalto) представила первую javacard. Идея достаточно простая. Кроме ОС карта содержит виртуальную машину Java. Разработанное приложение компилируется в байткод и загружается на карту. Приложения в этом случае загружаются уже после загрузки ОС (в процессе производства карты), также, если карта содержит Remote Applet Manager, javacard апплет может быть установлен после выпуска карты посредством CMC.

Язык для разработки под javacard - это сильно урезанная Java. Урезана она намного сильнее, чем в J2ME. Из примитивов остались только boolean, byte, short и опционально поддерживается int (но практически не используется в угоду совместимости, так как поддерживается далеко не всеми производителями). Нет привычных классов типа String (вообще из java.lang перекочевали только Object , Throwable и несколько Exceptions), нет мультипоточности, нет garbage collector"а. Минусы javacard, на мой взгляд, - это скорость работы и большие требования к памяти (как RAM, так и EEPROM/Flash). Java-карты более дороги вследствие использования более дорогих чипов и более сложной структуры ПО.

Приложения

В предыдущем тексте часто упоминались приложения, но человеку, не знакомому со смарт-картами, чаще всего непонятно, что за приложения могут быть на карте.

Во-первых, основная функциональность карты может быть вынесен в отдельное приложение. К примеру, может быть SIM applet, написанный на java, который реализует всю функциональность SIM. Может быть R-UIM приложение (R-UIM карты используются в CDMA сетях). Это может быть приложение Visa или Mastercard, превращающие смарт-карту в банковскую карту. По сути, при использовании java, в ОС можно оставить управление памятью, ввод-вывод и Java машину. При этом, если производителю надо произвести SIM-карты - загружается SIM апплет, если надо сделать Visa - загружается приложение Visa.

Во-вторых, существует класс приложений на картах - microbrowsers. Это интерпретаторы байткода для построения SIM-меню. Это не java байткод, а байткод, понятный установленному браузеру. Меню в этом случае чаще всего разрабатывается на xml-подобном языке разметки, конвертируется в байткод и загружается в браузер. На данный момент наиболее широкое распространение получили браузеры S@T от Simalliance и WIB от Smarttrust . Обе организации не разрабатывают браузеры, они пишут спецификации и сертифицируют браузеры, написаные по этим спецификациям.

В-третьих, это могут быть SIM меню, разработанные на java (без использования браузеров), либо просто какой-то фоновый апплет. К примеру, это может быть апплет, следящий за тем, какой телефон вы используете. Если вы вставили карту в новый телефон, то SIM посылает IMEI нового телефона оператору, а тот, в свою очередь, отправляет вам настройки wap/gprs для вашей модели.

Файловая система

На SIM-картах есть файловая система, так же как и на настольных компьютерах. Файлы бывают 2х типов - DF (Dedicated file - аналог папки) и EF (Elementary file - аналог обычного файла). Корневой DF файл называется MF (Master File).
В файловой системе SIM-карты хранятся секретные ключи, адресная книга, список последних СМС, название оператора, сети, предпочтительные в роуминге, сети, запрещенные к использованию, и т. д. Естественно, существуют уровни доступа к файлам. Ключи зачастую имеют NEVER в качестве доступа на чтение, что исключает возможность их прочитать извне.

Для чего это все нужно?

SIM-меню и остальные «несистемные» приложения являются просто value added services. Основная цель карты - произвести идентификацию и аутентификацию абонента в сети.

Для этого на карте есть IMSI (International Mobile Subscriber Identity) - уникальный идентификатор SIM-карты и 128-битный ключ Ki.

Ниже представлена процедура аутентификации в сети GSM и генерации ключа сессии Kc.

Аутентификация проходит с помощью алгоритма A3, генерация Kc - A8. Authentication Center (AuC) на запрос аутентификации карты генерирует 128-битную псевдослучайную последовательность RAND и отсылает ее SIM-карте. Далее, зная IMSI карты, AuC использует ключ Ki, привязанный к данному IMSI, и данные RAND в качестве входных данных в алгоритмах A3 и A8. Карта одновременно с этим производит те же самые вычисления. Результат вычислений алгоритма A3 Signed Response (SRES) отправляется картой в AuC, на котором полученный SRES сравнивается с вычисленным на AuC. При совпадении результатов процедура аутентификации считается успешно пройденной. Ключ Kc, полученный при использовании алгоритма A8, используется впоследствии для шифрования трафика между телефоном и сетью.

Программы «клонирования» карт используют уязвимость в старой версии алгоритма A8 (COMP128-1). На данный момент в GSM сетях широко используются COMP128-2 и COMP128-3. Уязвимость была найдена еще в 1999 году, но некоторые GSM операторы так и не перешли на использование 2-го и 3-го алгоритмов (уязвимости в которых на данный момент не найдены).

Эпилог

В этой статье я постарался достаточно сжато рассказать что же такое SIM-карты. Надеюсь у меня это получилось. Практически все описаное выше, за исключением процедуры аутентификации, отностится и к USIM-картам, используемым в 3G сетях (UMTS), и R-UIM картам (CDMA сети). Если есть какие-то комментарии или вопросы - пожалуйста пишите.

Как перенести контакты с SIM карты на Андроид смартфон

Субтитры

История

Функции и характеристики

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

SIM-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 SIM-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 SIM-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 SIM-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.

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

Размеры SIM-карт

Полноразмерная SIM-карта (86×54x0,84 мм) - устаревший стандарт, использовался в ранних сотовых телефонах (размером с банковскую карту);
Mini-SIM-карта (25×15x0,76 мм) - широко используется сейчас в GSM-телефонах и в большинстве телефонов с 3G;
Micro-SIM (15×12x0,76 мм) - используется в новых моделях с 3G и LTE (Nokia N9 , всех моделях линейки Nokia Lumia , LG U880, Samsung Galaxy S III , новых моделях BlackBerry , например Z10, Q10, Sony Xperia, LG Nexus 5 и других)
Nano-SIM (12,3×8,8x0,67 мм) - предлагались 3 версии Nano-SIM:
1. (12×9 мм) Разработана компанией Giesecke & Devrient (англ.) русск. при участии Apple . Толщина снижена примерно на 15 % по сравнению другими. Обратная совместимость осуществляется при помощи адаптера.
2. (10x8) Вариант Nano-SIM, предложенный компанией Nokia , которая представляет собой нечто похожее на SD-карту. Плюс в том, что карта не требует специального поддона, а следовательно остаётся больше пространства в самом устройстве, которое можно использовать, например для увеличения размера батареи. К большому сожалению, эту карту можно будет использовать только в новых устройствах со специальным выходом.
3. (11x9) Nano-SIM, предложенная RIM . Аналогична с Nano-SIM компании Nokia , отличающаяся только размером.

01.06.2012 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 Micro-SIM, только с убранными пластиковыми краями. При принятии решения эксперты посчитали, что предложение от Apple наиболее удобное и простое .

Виртуальная SIM-карта - заявка на патент подана компанией Apple .

SIM-карты обычно выпускаются в виде полноразмерных карт, позволяющем использовать их в телефонах старого стандарта. Для использования в современных телефонах предусматривается, что Mini/Micro-SIM модуль может быть однократно извлечён («выломан») из полноразмерной карты.

Micro-SIM

Micro-SIM - обновлённая [когда? ] и миниатюрная альтернатива SIM-карты для идентификации абонентов на мобильных устройствах. Физический размер карты составляет 12×15 мм. Micro-SIM меньше, чем mini-SIM, используемая 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 . Микро-SIM разработаны для использования в некоторых типах устройств, так как использование двух и более SIM для одного CGI запрещено [ ] . Чтобы использовать micro-SIM, необходимо обратиться к сотовому оператору и поменять обычную SIM на micro-SIM.

Nano-SIM

Формат Nano-SIM (4FF) с размерами 12,3×8,8x0,67 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. Первыми устройствами, использующими nano-SIM, стали iPhone 5 в сентябре 2012.

Мультисим-карты

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 .

PIN-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. С помощью кода PUK пользователь может также изменить PIN-код .

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

ICCID (от англ. Integrated Circuit Card Id) - уникальный серийный номер SIM-карты. Обычно именно этот код печатается на SIM-карте. ICCID определяется в соответствии со стандартом ITU-T E.118 . В соответствии с этим стандартом длина ICCID - 19 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.;
2-4 цифры - код эмитента (общая суммарная длина этого и предыдущего полей не может превышать 5 цифр.);
11 цифр - определяются оператором при производстве карты по внутренним правилам;
1 цифра (последняя) - контрольная цифра, вычисленная по алгоритму Луна .

Первые 7 цифр ICC ID имеют название Issuer Identification Number (идентификационный номер эмитента), и выдаются ITU каждому оператору связи, который планирует выпуск SIM-карт.

Примеры ICCID:

Билайн: 8970199
МТС: 8970101
МегаФон: 8970102
Теле2: 8970120
МТС Украина: 8938001

SIM Tool Kit

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 назойливой рекламы на смартфонах при помощи диалоговых окон STK (например, украинский оператор МТС). Иногда единственным способом её полного отключения является удаление системного приложения STK. Данная операция не сказывается на основной функциональности смартфона.

Программное обеспечение для работы с SMS

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 . Для восстановления удалённых данных (а также их полного удаления) с SIM-карты существует специализированное программное обеспечение, например, Device Seizure от Paraben Corporation .

Примечания

См. также

Карта оплаты (скретч-карта)

Ссылки

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

Самый распространенный микрокомпьютер

Удивить микрокомпьютером сегодня кого-нибудь уже непросто - они окружают людей повсеместно. И это уже не только разнообразные "наладонники" - PDA или калькуляторы, но и многочисленные микроконтроллеры средств автоматики, вовсю проникающие уже и в обычную бытовую технику. Но все эти устройства, выпускаемые большим числом фирм, имеют разную архитектуру и параметры. А вот наиболее распространенной моделью является изделие, большинство из пользователей которых даже и не подозревают, что это микрокомпьютер. Находится он в SIM-картах , используемых в сотовых телефонах стандарта GSM , а число владельцев таких телефонов на нашей планете уже приближается к миллиарду человек!

Возникновение SIM -карт
являются неотъемлемыми частями сотовых телефонов GSM , однако телефоны многих других стандартов вполне обходятся без них. Зачем же они потребовались?

Для идентификации телефонов в стандарте GSM используется специальный 15-значный уникальный номер Международного Идентификатора Мобильного Оборудования - International Mobile Equipment Identifier (IMEI), присваиваемый каждому аппарату при производстве (он также пишется на упаковочной коробке и на самом телефоне - под аккумулятором) и сообщаемый им сотовой сети при начале обмена.

В принципе, SIM-карта могла бы быть сделана предельно простой и содержать только идентификационный номер абонента . Но ее создатели пошли другим путем и сразу реализовали в ней функции, связанные не только с идентификацией абонента , но и с проверкой подлинности карты (аутентификацией) и шифрацией переговоров. Другими словами, весь комплект функций, выполняемых в других стандартах непосредственно телефоном, в GSM поделен между самим аппаратом и SIM-картой . Все чисто "связные" операции (прием и передача сигналов, их модуляция и детектирование, воспроизведение звуков и отображение символов на дисплее и т. п.) выполняются в телефоне, а все, что касается персональных данных - реализуется в SIM-карте . В результате такого подхода совершенно исправный телефон GSM самостоятельно (без ) обеспечивает возможность выполнения только лишь звонков "SOS" (обычно по международному коду ) в аварийные службы: полиция, пожарные, медицинская помощь и т. п. - это требование было изначально заложено в стандарт. С другой стороны, необходимость выполнения в SIM-карте операций по обработке информации привела к реализации ее по принципу специализированного вычислителя, работающего под управлением своей операционной системы и содержащего все основные элементы микро-ЭВМ: 8-разрядный процессор , узлы ввода и вывода информации, а также постоянную (ROM), оперативную (RAM) и перепрограммируемую (EEPROM) память. Именно в энергонезависимой, но изменяемой памяти EEPROM (в современных SIM-картах она имеет емкость до 64 кбайт), и размещается вся прикладная информация - как пользовательская, так и служебная.

По своей вычислительной мощности вполне сопоставимы с первыми персональными компьютерами восьмидесятых годов прошлого века и достижения современной микроэлектроники позволяют постоянно увеличивать их возможности. В результате этого, в SIM -картах стали реализовываться и многие другие функции: записные книжки, емкостью до 100 и более телефонных номеров с именами, списки последних сделанных и принятых вызовов и т. п.

Поистине революционные изменения в любом телефоне, поддерживающем фазу развития стандарта GSM 2+ (сюда попадают практически все модели, выпуска после 1998 г.) совершает созданная несколько лет тому назад технология SIM Application Toolkit (STK). Она базируется на широком использовании для обмена информацией SMS -сообщений и представляет собой специальные программные приложения, записываемые на SIM-карте в виде наборов исполняемых процедур и команд. Под управлением таких программ телефон становится способен автоматически выполнять различные последовательности действий. Это может быть звонок по определенному номеру , отправка короткого сообщения по определенному номеру и с определенным содержанием, отправка электронной почты или факса и т. п. Все эти процедуры, естественно, могут выполняться и вручную, но автоматизация процесса существенно упрощает и ускоряет пользование такими услугами. В их число могут входить: доступ к информационно-справочным службам (прогноз погоды, курс обмена валют, последние новости, обстановка на дорогах и т. п.), управление подключением и отключением используемых услуг сотовой сети , доступ в Интернет , оплата различных услуг с мобильного телефона , игры и т. д.

Чисто технически, представляют собой адаптированную под нужды мобильной связи разновидность чиповых смарт-карт, параметры которых задаются группой международных стандартов ISO 7816. Подобные карты изначально ориентировались на использование в платежных системах и поэтому, еще на этапе разработки, особое внимание было уделено надежности их работы в самых разных условиях, достаточной механической прочности и высокой стойкости к электрическим напряжениям, магнитным полям и другим воздействиям. В связи с этим, редко выходят из строя, и если вдруг телефон отказывается работать с картой, то надо, прежде всего, выяснить, что же телефону "не нравится".

Причины здесь могут быть разные, и о них телефон всегда выдает соответствующее сообщение на дисплее. Так, например, если SIM-карта заблокирована специальным кодом персонального идентификатора абонента - Personal Identification Number - PIN (защищает телефон от несанкционированного использования посторонними людьми), то на экране телефона и появится сообщение типа "Введите PIN -код". При изготовлении данный код (4-8 знаков) для каждой устанавливается индивидуально и выдается пользователю вместе с картой (хотя иногда он задается производителями и одинаковым сразу для целых групп карт и при этом даже предельно простым: "0000"). PIN -код вводится прямо с клавиатуры телефона, при этом, если Вы ошиблись в наборе кода, то его можно повторить, но не более 3 раз. В случае если все 3 раза PIN -код был введен неправильно, SIM-карта переходит в состояние временной блокировки и теперь уже требует ввести 8-значный код персонального ключа разблокировки - Personal Unblocking Key (PUK), который также выдается пользователю при продаже карты. Вводить его надо внимательно, т. к. после десяти ошибочных попыток ввода PUK -кода SIM-карта блокируется полностью и требуется ее замена, о чем и появляется сообщение на экране телефона с рекомендацией обратиться к сотовому оператору . Если же снятие блокировок прошло успешно, то значение PIN -кода может быть в любой момент изменено самим пользователем. Ключ же PUK - напротив, изменению не подлежит. Кроме кодов PIN и PUK существует также аналогичная пара кодов PIN2 и PUK2 (тоже содержится в документации на SIM-карту , получаемую пользователем), служащих для управления доступом к некоторым функциям (запрет входящих и исходящих вызовов, обнуление счетчика длительности и стоимости разговоров и др.). Неправильно набранный три раза код PIN2 блокирует управление этими функциями и для их разблокировки требуется ввести PUK2 -код. Коды PIN и PIN2, а также PUK и PUK2 не следует путать - они имеют разные значения и выполняют разные функции.

Совсем по другой причине при включении телефона может появиться надпись "Вставьте SIM-карту ". Если ее в телефоне нет, то тут ясно, что надо делать, а вот если карта установлена, то такое сообщение означает, что телефон ее "не видит". Чаще всего причиной этого может быть тривиальный плохой контакт между картой и телефоном. Действия здесь могут быть следующими. Прежде всего, надо попробовать вынуть SIM-карту и поставить ее на место еще раз. Если после этого телефон не начал работать, то можно попытаться промыть контакты на SIM-карте и в разъеме телефона этиловым спиртом или специальной чистящей жидкостью и легонько протереть салфеткой из мягкой не ворсистой ткани. Применять какие-либо более "сильные" средства вроде чернильной резинки или наждачной бумаги не следует. Дело в том, что контакты на SIM-карте и в телефоне - позолочены, что исключает их окисление. Повреждение же этого тонкого золотого покрытия неминуемо приведет к последующему ухудшению контактов. Также не следует, и стараться прикладывать большие усилия к SIM-карте , пытаясь поплотнее прижать ее к контактам, т. к. в итоге можно повредить ее, ведь, по сути, она представляет собой бескорпусную микросхему на пластиковой или керамической подложке. Если же сомнения в плотности соприкосновения контактов действительно имеются, то вполне удовлетворительный результат иногда может дать просто небольшой листок бумаги, сложенный в несколько раз и положенный сверху так, чтобы он поджимал ее при подсоединении аккумулятора.

Если все описанные действия не дали результатов, то остается попытаться проверить работу телефона с другой SIM-картой , а эту карту - с другим телефоном. Возможно, таким способом удастся выявить "виновного".

Однако известны и случаи "не совместимости" некоторых типов SIM-карт с отдельными моделями телефонов. При этом в других сочетаниях и карты и телефоны работают нормально. Причиной этого может быть некоторый (допустимый стандартом!) разброс параметров сигналов, которыми обмениваются телефон и карта в процессе совместной работы. Проявляться такой эффект может, например, только при определенных условиях: по мере разряда аккумулятора, в жару или на морозе и т. п. Другой причиной подобной проблемы может быть несоответствие рабочих напряжений. Все ранние версии SIM-карт были рассчитаны на рабочее напряжение (поступающее с телефона) величиной 5,5 В, а современные карты обычно работают с напряжением 3,3 В. Несоответствие рабочих напряжений не приводит к выходу из строя телефона или карты, но может быть причиной их неудовлетворительного взаимодействия.

С организационных и юридических позиций наиболее успешное решение этой технической проблемы возможно только в случае, если телефон приобретался вместе с SIM-картой . В этом случае можно говорить о неработоспособности комплекта. В других случаях - задача сложнее, так как каждое из устройств, в принципе, работает. Единственным выходом здесь может быть только проверка телефона прямо в процессе его приобретения с той картой, с которой его планируется использовать.

Технически данный метод защиты реализуется программно и может быть осуществлен различными способами, но суть его заключается в следующем. Оператор заказывает у производителя партию телефонов, на которые в процессе изготовления устанавливается специальная версия программного обеспечения, содержащая защиту на основе уникальной совокупности кодов оператора (NCC) и страны расположения сети (MCC). Так как эти же коды содержит и SIM-карта , то при каждом включении телефон сверяет эти коды. Если они совпали, то телефон работает нормально, если нет, - на экране появляется соответствующая надпись.

В случае необходимости данный вид защиты может быть снят путем ввода прямо с клавиатуры телефонов специальных кодов разблокирования SIM -lock, обычно поставляемых производителем вместе с партией телефонов. Другим способом отключения блокировки (т. к. никаких аппаратных изменений в телефоне для ее ввода не производилось) является замена программного обеспечения. Операция не очень сложная и вполне может быть выполнена и кустарными методами. Строго говоря, если вновь установленное информация из нее доступна только внутреннему процессоруи никаким способом не может быть считана извне. Благодаря таким мерам "взлом " возможен только методом прямого подбора необходимых номеров , что достижимо лишь в случаях, когда карта на длительное время попадает в руки злоумышленников. Но даже и против таких действий во всех новых картах имеется специальная защита, основанная на ограничении общего числа допустимых обращений к карте, после достижения которого она блокируется и перестает работать. Это число задается достаточно большим, чтобы не проявляться при нормальном использовании в телефоне в течение всего реального времени "жизни" этих изделий. Однако установленное ограничение существенно меньше числа обращений, обычно требующихся для подбора номеров при взломе карты. Другими словами, SIM-карта достаточно надежно защищает абонента от различных попыток незаконного пользования связью за его счет .

Однако изворотливость злоумышленников не знает пределов, и довольно оригинальный метод быстрого взлома SIM-карт тоже был найден. Предельно кратко его суть заключается в том, что при обращении к SIM-карте активность внутреннего процессора , а, следовательно, и ток, потребляемый им через соответствующие контакты карты от внешнего источника питания, оказываются различными в случаях, когда задаваемый код полностью не соответствует требуемому или частично совпадает с ним. Таким образом, контролируя ток, потребляемый SIM-картой в процессе работы, ее взлом методом подбора номеров оказывается возможным выполнить значительно быстрее.

Другими словами, общим советом всем владельцам SIM-карт может быть только рекомендация не давать их посторонним людям, например, вместе с телефоном при его ремонте, техническом обслуживании или во временное пользование. Данный совет, наверное, следует считать справедливым и для других типов смарт-карт с процессором - банковских, управления доступом и т. п.

Первоначально выпускались "большого" формата - в размерах стандартной пластиковой карточки. Делалось это с целью обеспечить возможность универсального использования SIM-карт , как в сотовых телефонах, так и в обычных стационарных таксофонах, что и было реализовано в некоторых европейских странах. Однако жизнь показала нецелесообразность такой универсальности SIM-карт). И это не удивительно - идея выделения всех персональных настроек и данных абонента из сотового телефона на отдельную сменную карту с микрокомпьютером уже уверенно доказала свою целесообразность. Скорее всего, универсальные карты, наподобие современных SIM-карт , в будущем станут принадлежностью самых разных мобильных устройств связи, и не только.

Игоpь Сколотнeв