SIM卡的基本知識
2020-10-28 20:12:28
供稿：網友
SIM卡(Subscriber Identity Module)，即用戶識別卡，它是一張符合GSM規范的“智慧卡”，SIM卡有大小之分，大卡尺寸54mmx84mm(約為名片大小)，小卡尺寸為25mmx15mm(比普通郵票還小)。其實“大卡”上面真正起作用的是它上面的那張“小卡”，“小卡”上起作用的部分只有小指甲蓋那么大。目前國內流行樣式是“小卡”，小卡也可以換成“大卡”(有個卡托即可)。“大卡”和“小卡”分別適用于不同類型的GSM移動電話，早期的機型如摩托羅拉GC87C、308C等手機用的是“大卡”，現在新出的機型基本上都是用“小卡”。SIM卡可以插入任何一部符合GSM規范的移動電話中，“實現電話號碼隨卡不隨機的功能”，而通話費則自動計入持卡用戶的帳單上，與手機無關。
SIM卡知識進階
(一)SIM卡內保存的數據可以歸納為以下四種類型：
(1)由SIM卡生產廠商存入的系統原始數據。
(2)由GSM網絡運營部門或者其他經營部門在將卡發放給用戶時注入的網絡參數和用戶數據。包括：
*鑒權和加密信息Ki(Kc算法輸入參數之一：密匙號)；
*國際移動用戶號(IMSI)；
*A3：IMSI認證算法；
*A5：加密密匙生成算法；
*A8：密匙(Kc)生成前，用戶密匙(Kc)生成算法；
(3)由用戶自己存入的數據。比如，短消息、固定撥號，縮位撥號，性能參數，話費記數等。
(4)用戶在用卡過程中自動存入和更新的網絡接續和用戶信息類數據。包括最近一次位置登記時的手機所在位置區識別號(LAI)，設置的周期性位置更新間隔時間，臨時移動用戶號(TMSI)等。
這些數據都存放在各自的目錄項內，第一類數據放在根目錄，當電源開啟后首先進入根目錄，再根據指令進入相關的子目錄，每種目錄極其內部的數據域均有各自的識別碼保護，只有經過核對判別以后才能對數據域中的數據進行查詢，讀出和更新。上面第一類數據通常屬永久性的數據，由SIM卡生產廠商注入以后無法更改，第二類數據只有網絡運行部門的專門機構才允許查閱和更新，再第三、四類數據中的大部分允許用戶利用任何手機對其進行讀/寫操作。
(二)SIM卡結構
(1)SIM卡能夠儲存多少電話號碼取決于卡的EEPROM的容量(有2K、3K、8K容量)，若有8KB的存儲容量，可供儲存以下信息：
*100組電話號碼及其對應的性名文字；
*15組短信息(Short Message)；
*25組以上最近撥出的號碼；
*4位SIM卡密碼(PIN)。
(2)SIM卡是帶有微處理器的芯片卡，內有5個模塊，每個模塊對應一個功能：CPU(8位)、程序存儲器ROM(6-16kbit)、工作存儲器RAM(128-256kbit)、數據存儲器EEPROM(2-8kbit)和串行通信單元，這5個模塊集成在一塊集成電路中。SIM卡在與手機連接時，最少需要5個連接線：
*電源(Vcc)
*時鐘(CLK)
*數據I/Q口(Data)
*復位(RST)
*接地端(GND)
(3)SIM卡背面上20位數字iccd所代表的含義如下：
*前6位(898600)：是中國的代號；
*第7位：業務接入號，對應于135、136、137、138、139中的5、6、8、9；
*第8位：SIM卡的功能位：一般為0，現在的預付費SIM卡為I；
*第9、10位：各省的編碼；
*11、12位：年號；
*13位：供應商代碼；
*14-19位：用戶識別碼；
*20位：校驗位。
GSM網絡登錄步驟
1. 手機開機后會從SIM卡中讀取IMSI(15個數字)和TMSI(4字節)；
2. 手機登錄網絡時，將會IMSI或TMSI發給網絡；
3. 網絡判斷到該IMSI或TMSI有效，要生成一個128bit的RAND，然后發給手機；
4. 手機收到RAND后，將RAND發給SIM卡；
5. SIM以里面的KI為密鑰對RAND進行A3A8運算，生成(SRES+Kc)；
6. 手機讀取(SRES+Kc)(32bit+64bit)，并將SRES發給網絡；
7. 網絡自己進行一次A3A8運算，如果結果與手機返回的SRES相同，則認為該用戶合法。
