Как работает сим карта

Обновлено: 25.01.2025

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.

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.

Любой смартфон имеет SIM-карту . Хотя нет, не любой. Сегодня всё активнее внедряется технология e-SIM .

Благодаря её использованию, телефон может работать без физической симки. Но мы обсудим именно классическую версию с наличием сим-карты .

Сим-карта представляет собой микросхему. Микросхема - это обычная схема, только скомпонованная таким образом, что вся сборка помещается в миниатюрные размеры. Чем совершеннее технологии, тем меньше микросхемы.

Если её разломать, то внутри вы найдете самый обычный чип. Такой же, как на картридже у игровой приставки или в любых электронных часах. Это стандартная микросхема, выполняющая ряд некоторых функций. И, что удивительно, архитектура этого миниатюрного устройства довольно сложная.

Стандартная симка состоит из следующих функциональных элементов :

Центральный процессор - совсем как процессор нашего компьютера, только менее мощный
Оперативная память - оперативка. Она самая. И вновь, как на компьютере или телефоне
Постоянная долговременная память - этакий жесткий диск, логика такая же, только технология изготовления другая
Контроллер ввода-вывода - участок схемы, отвечающий за взаимосвязь структуры с основным устройством

Очевидно, что при таком построении схемы, где-то нужно брать питание. Питание схема берет от мобильного телефона.

Ну а дальше всё просто. Опять сильно утрируем для упрощения. Впихнули симку в телефон, на микросхему подается питание. Операционная система симкарты входит "в диалог" с системой телефона. Телефон определяет симку и начинает с ней взаимодействовать.

Основная функция SIM-карты - это аутентификация абонента в сети .

Если сильно упростить логику системы, то она будет следующая.

Есть сотовая сеть. В этой сети есть ретрансляторы или вышки связи. Эти вышки "раздают" сеть, как раздает Wi-Fi наш домашний роутер.

Мобильник, с помощью аппаратной части, улавливает сигнал сотовой вышки , как радио улавливает прием любимой радиостанции. Но в отличие от радио, вход в сеть тут закрытый и не доступен каждому попавшемуся абоненту.

Ведь нужно взять с абонента деньги за разговоры и услуги. Значит, нужно как-то его опознать.

Сим-карта как раз-таки и содержит набор специфических ключей, которые дают абоненту доступ к услуге . Эти данные хранятся в постоянной памяти симки. Ну а в оперативной памяти хранятся служебные данные для ускорения их обработки.

Доступ к содержимому памяти на симке является ответами на запросы, сгенерированные сетью . Обращение к сети оператора происходит в зашифрованном виде чтобы исключить перехват данных "на лету" злоумышленником.

На сим-карте также хранятся необходимые настройки , например список приоритетных сетей или адреса соты, предпочтительные для подключения в данном квадрате. Кроме того, в памяти можно хранить и дополнительную служебную информацию.

После того, как сеть опознала мобильник абонента, который "стучится в эту сеть" и удостоверилась, что данные с симки (ключи и прочее) соответствуют внесенным в базу доверенных пользователей оператора, вы можете пользоваться услугой.

Процессор на сим-карте нужен для обеспечения взаимодействия между самой картой и драйвером телефона.

Если сильно упростить процесс, то получается, что сим-карта - это некоторая флэшка, на которой хранится набор кодов и при подключении телефона к сети, эти коды сверяются с кодами, разрешенными для доступа к услуге.

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

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 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».

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?

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).

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

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?

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.

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 — это как раз про контакты SIM-карты.
На фотке лазерная указка, поверхность которой после довольно редкого использования лишилась нескольких слоев металлического покрытия – хромирования и меднения как раз из-за этих жирных кислот! Как известно, «радиотехника – это наука о контактах», а у SIM их много!

Лазерная указка, пострадавшая от жирных кислот на пальцах

Подобная участь не должна постичь контакты SIM-карты, а для этого нужно всеми способами оберегать контакты SIM от загрязнения, и стараться не трогать их пальцами!

Если уж проблема с контактами между телефоном и SIM возникла, то помочь может аккуратная очистка контактов мягким ластиком. Только не нужно после операции очистки убирать крошки с контактов пальцами, иначе все проблемы начнутся сначала! Лучше просто сдуть их или аккуратно смыть спиртом.

Менять или не менять?

Однажды в офис «Билайн» пришел абонент, которого из сервиса по ремонту телефонов отправили менять SIM-карту, потому, что его вполне новый телефон самопроизвольно выключался во время звонка, проверки баланса, отправке SMS.

Пришлось объяснить ему, что выключение телефона не имеет никакой связи с исправностью SIM. С помощью ластика, я аккуратно почистил контакты на батарее и в телефоне, после чего телефон стал нормально работать. Попутно прочел абоненту маленькую лекцию о гигиене.

Конечно, не во всех случаях ситуация столь очевидна, и определить, кто виноват – телефон или SIM в том, что услуги не работают, не просто – ведь их общение происходит практически интимно. Особенно важно разобраться в причинах конфликтов при разработке новых услуг, использующих STK или при обнаружении проблем несовместимости SIM с какими-то моделями телефонов или других мобильных терминалов.

В таких случаях неоценимую услугу оказывает анализатор протоколов обмена информацией на интерфейсе SIM-терминал:

Анализатор протоколов обмена информацией между SIM и мобильным терминалом.

Вместо SIM-карты в терминал вставляется специальный пробник, а SIM подключается через гибкий шлейф. Во время работы вся информация о событиях, происходящих на интерфейсе, записывается в память подключенного к анализатору компьютера.

Сравнение собранной информации с требованиями стандартов, позволяет однозначно и убедительно установить виновную в конфликте сторону.

Конечно, в материале затронуты лишь некоторые особенности SIM-карт и их работы в телефонах, но если есть интерес к этой теме, просто задавайте вопросы, я обстоятельно отвечу.

Мы пользуемся смартфоном каждый день, но мало кто задумывается, а как же работает и как устроена SIM-карта. SIM-карта это микрочип, позволяющий нам пользоваться сотовой связью и общаться в мобильной сети. Внутри SIM-карты есть процессор, оперативная и постоянная память, а также операционная система.

p, blockquote 1,0,0,0,0 -->

p, blockquote 2,0,0,0,0 -->

Краткая история появления сим-карты

p, blockquote 3,0,0,0,0 -->

p, blockquote 4,0,0,0,0 -->

Сим-карта это одна из разновидностей смарт-карт, которые применяются в банковских картах, кроме этого подобные карты вы встречали в отелях или на предприятиях, где они используются в качестве ключа.

p, blockquote 5,0,0,0,0 -->

Первую в мире SIM карту в 1991 году разработала немецкая компания Giesecke & Devrient , чтобы более просто и удобно идентифицировать абонента. В 1992 году они продали первый мобильный телефон GSM с sim картой это была Nokia 1101.

p, blockquote 6,0,0,0,0 -->

Первые SIM карты формой и размером напоминали банковскую карту, она полностью вставлялась в телефон. И по сей день SIM карты выпускают в форме банковской карты, а мы просто выламываем себе карточку нужного размера. Теоретически, можно поставить самую современную сим карту в самый древний телефон. Спустя 5 лет люди поняли, что симка может занимать меньшее пространство в телефоне.

p, blockquote 7,0,0,0,0 -->

Впоследствии появились переходники и различные варианты по обрезке сим карты, не рекомендую обрезать sim карты самостоятельно, лучше не поленитесь и сходите в офис оператора связи, попросите заменить вашу симку на другой размер это совершенно бесплатно и вся процедура займет не более 10 минут.

p, blockquote 9,0,1,0,0 -->

p, blockquote 10,0,0,0,0 -->

Как производят сим карты

Крупнейший производитель сим карт в мире компания Gemalto со штаб-квартирой в Амстердаме и 15 тысячами сотрудников. Сейчас они работают над массовым производством симок для сети 5G.

p, blockquote 11,0,0,0,0 -->

Изготовление первых симок стоило больше $1 за штуку, сегодня они стоят в основном по несколько центов, но эта цена не включает дизайн, разработку, установку чипов в пластиковые карты и доставку.

p, blockquote 12,0,0,0,0 -->

Как происходит процесс разработки?

Первым делом производят чип. Среди самых известных производителей – Samsung, STMicroelectronics, Infineon.
Затем чипы помещают на контактные площадки – выполняют сборку. Получается лента.
После этого модули извлекают из лент и крепят на пластиковую основу.
Затем на каждый модуль загружают операционную систему и необходимые приложения.
Финальный шаг – прошивка уникальных данных для каждой карты. Это ICCID и PIN-коды, ключи, идентификаторы и тд.

Устройство SIM-карты

Сим-карта состоит из процессора с оперативной и постоянной памятью, есть модуль аппаратного генератора случайных чисел (ГСЧ) и модуль аппаратного шифрования.

p, blockquote 14,0,0,0,0 -->

p, blockquote 15,0,0,0,0 -->

Процессор

Питание в процессор подаётся от телефона и работает он на частотах от 5 до 10 МГц . Процессор занимает около 10% от площади самой карты, все остальное место занимает память.

p, blockquote 16,0,0,0,0 -->

Память

p, blockquote 17,0,0,0,0 -->

p, blockquote 18,0,0,0,0 -->

Операционная система

У sim карты есть своя операционная система (ОС), как и у любого компьютера, она с micro программами хранится в отдельном разделе карты. Приложения в основном написаны на языке JavaScript служат для реализации дополнительных услуг предоставляемыми операторами.

p, blockquote 19,1,0,0,0 -->

Как работает сим карта

p, blockquote 20,0,0,0,0 -->

Как вы уже знаете, внутри симкарты есть крошечный чип, микроконтроллер он сделан из силикона и покрыт золотом или другими металлами, чтобы лучше поддерживать связь с телефоном.

p, blockquote 21,0,0,0,0 -->

p, blockquote 22,0,0,0,0 -->

p, blockquote 23,0,0,0,0 -->

Может ли телефон работать без sim-карты

Телефон может работать без сим карты в качестве камеры или устройства для выхода в интернет через Wi-Fi, но вы не сможете звонить или писать sms. Плюс в том, что даже если вы серьезно повредили телефон, например разбили экран или погнули корпус вы все равно сможете сохранить свой номер и контакты всего-то и нужно что переставить симку.

p, blockquote 24,0,0,0,0 -->

Можно ли отследить местоположение с помощью sim-карты

Вы сможете найти телефон в случае потери или кражи, а еще это полезно если теряется ребенок или пожилой человек и так симка действительно может помочь установить ваше местоположение.

p, blockquote 25,0,0,0,0 -->

Но только тогда, когда вы вставляете sim-карту в телефон и включите устройство. Она начинает подключаться к мобильным вышкам, чтобы поймать сигнал. По мере движения, симка ловит ближайшие вышки, чтобы обеспечить лучший сигнал. У каждой вышки есть определенное место положение, когда телефонные компании или полиция использует алгоритмы для определения силы сигнала от той или иной вышки это помогает значительно сузить зону поиска.

p, blockquote 26,0,0,0,0 -->

Сервисы вроде поиск телефона для определения более точного местоположения использует еще и вай-фай конечно это сработает только если у вас на устройстве вай фай включен добавьте к этому информацию с gps и получатся точные данные о местонахождении любого устройства в реальном времени.

p, blockquote 27,0,0,0,0 -->

GPS поможет только в том случае, если у вас включен мобильный интернет, так что если хотите полной конфиденциальности выключите и его и вайфай и отследить вас только по симки будет сложной задачкой.

p, blockquote 28,0,0,0,0 -->

Как защищаются данные на SIM-картах?

По большому счету, SIM-карты защищены лишь PIN- и PUK-кодами. Специалисты по кибербезопасности рекомендуют постоянно держать активной защиту PIN-кодом и, естественно, менять традиционные четыре нуля в коде на что-то более сложное.

p, blockquote 29,0,0,1,0 -->

В остальном безопасность использования SIM-карт обеспечивают разработчики мобильных приложений, банковских карт и т.п. К примеру, если вы замените SIM-карту, банковское приложение увидит, что телефонный номер у вас тот же, а IMSI-номер поменялся, и заблокирует получение кодов для подтверждения операций. Чтобы восстановить доступ, придется связаться со службой поддержки и подтвердить свою личность.

p, blockquote 30,0,0,0,0 -->

Будущее сим карты

Большой тройкой операторов уже выпускаются специальные sim-карты с NFC, позволяющие безопасно осуществлять платежи прямо с баланса мобильного телефона по бесконтактной связи. Чтобы получить такую сим карту нужно обратиться в салон связи оператора и изъявить желание приобрести сим-карту с поддержкой NFC.

p, blockquote 31,0,0,0,0 -->

Внедрение технологии eSIM или говоря по-русски встроенный модуль идентификации абонента. Это чип (embedded SIM – встроенная SIM), который установлен внутри смартфона или другого устройства. На него можно записать ту же информацию, что и на обычную симку.

p, blockquote 32,0,0,0,0 -->

p, blockquote 33,0,0,0,0 -->

Работает это примерно так, вы покупаете тарифный план и на ваше устройство по сети прошиваются необходимые идентификаторы. eSIM экономит место внутри смартфона. Чип можно установить где угодно, а раз доставать его не нужно, то и отверстия под «скрепку» в корпусе не будет, следовательно проще организовать защиту от пыли и влаги.

p, blockquote 34,0,0,0,0 -->

eSIM будут работать с облачным хранилищем очень быстрым супер безопасным и удобным, а еще это будет беспроигрышная ситуация для производителей, меньше трат на распространение и установку, улучшенный дизайн и больше физического места на устройстве.

p, blockquote 35,0,0,0,0 -->

Несмотря на то, что в большинстве смартфонов мы все еще находим слот для Nano-SIM, крупные компании, включая Google и Apple, уже интегрировали eSIM в свои устройства. eSIM уже была интегрирована в Apple Watch 3 и Pixel 2 с Pixel 2XL.

p, blockquote 36,0,0,0,0 -->

Но вот операторы не спешат внедрять эту услугу. О eSIM заговорили, когда Apple выпустила iPhone XS/XR/XS Max. До этого встроенные симки использовали в умных часах Samsung Gear S2 3G 2016 года и в Apple Watch 3/4. Получил поддержку eSIM и смартфон Google Pixel 2.

p, blockquote 37,0,0,0,0 -->

Проблема в том, что не все операторы поддерживают технологию. А в некоторых странах (включая РФ) eSIM вообще вне закона.

Во-первых, запись данных на eSIM приравнивается к копированию симки. Это мошенничество.
Во-вторых, с eSIM вы можете перейти к новому оператору, не уведомив прошлого. Это нарушение условий договора.

В общем, пока eSIM можно пользоваться только в отдельных странах. И далеко не у всех операторов. Как Вы думаете, когда операторы внедрят технологию eSIM и внедрят ли вообще? Напишите в комментариях.

Читайте также: