Контакты SIM и microSD на разъемах современных смартфонов не перекрываются. Однако слоты считаются гибридными. Производители рекомендуют устанавливать либо две SIM-карты, либо одну карту памяти.
SIM-карта
SIM (Subscriber Identification Module) — модуль идентификации абонента, используемый в мобильной связи.
SIM-карты используются в сетях GSM. В других современных сотовых сетях обычно используются другие идентификаторы, похожие по внешнему виду на SIM и выполняющие аналогичные функции: например, USIM в сетях UMTS, R-UIM в сетях CDMA.
Содержание
В сетях 1G абоненты идентифицировались в сети по их ESN (электронному серийному номеру), который является серийным номером мобильного телефона. Таким образом, и мобильный телефон, и абонент идентифицировались одним кодом. Такой подход делал абонентский номер и пакет услуг полностью зависимыми от телефона. После замены трубки (включая взлом или кражу телефона) абонент должен был прийти в офис оператора, чтобы перепрограммировать телефон и ввести серийный номер в базу данных оператора.
Очевидно, что идентификация абонента более удобна независимо от трубки. Стандарт GSM предлагает разделение идентификатора абонента (с использованием SIM-карт) и идентификатора оборудования, при этом используется IMEI (международный идентификатор мобильного оборудования).
Стандарты
SIM-карта GSM является вариантом обычной смарт-карты ISO 7816. Документы EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute’s GSM 11.11, GSM 11.14 и GSM 11.19 устанавливают конкретные параметры. устанавливает стандарт для функциональности. Новейшие карты имеют возможность запускать приложения на карте, тем самым поддерживая функциональность JavaCard.
Для интеграции технологии RFID в мобильные телефоны также предлагаются SIM-карты со вторым физическим интерфейсом — однопроводным протоколом для прямой связи с чипом NFC.
Существуют адаптеры и варианты обрезания SIM-карты. Не рекомендуется вырезать собственную SIM-карту. Не поленитесь, сходите в офис оператора и попросите заменить SIM-карту на карту другого размера. 10 минут или меньше.
Что значит SIM?
Начните с основ. Наша аббревиатура SIM происходит от английского языка и означает «модуль идентификации абонента». Одна эта фраза может многое рассказать о назначении SIM-карты. Образно говоря, это маленький паспорт для доступа к услугам оператора или идентификатору мобильной сети.
Для чего в телефоне нужна SIM-карта?
Для включения смартфона не нужна SIM-карта; он прекрасно работает и без нее. Извлеките карту и включите телефон, и все в ваших руках. Операционная система загружается, и почти все функции становятся доступными.
Первое, что вы заметите, — это отсутствие сигнала мобильной сети. Телефон связывается с вышкой мобильной связи через SIM-карту — поэтому без нее услуги оператора недоступны.
В памяти SIM-карты содержится информация о сети, на которую лицензирован телефон, номер абонента и тип доступных данных (3G, 4G или 5G). Когда SIM-карта извлечена, телефон лишается информации, необходимой для подключения к сети. Таким образом, сигнал теряется.
Однако некоторые беспроводные соединения, например Wi-Fi, не требуют SIM-карты. Однако для голосовых вызовов через Wi-Fi требуется SIM-карта, так как передача данных в этом случае происходит через оборудование мобильного оператора.
SIM-карты бывают разных размеров
Помимо стандартного форм-фактора (или Mini SIM, 15 x 25 мм), существуют также Nano и Micro. Их физические размеры составляют 15 x 12 и 12,3 x 8,8 мм. Модели телефонов различаются в зависимости от того, что поддерживается. При покупке нового телефона необходимо знать, с каким разъемом он поставляется. Это позволит определить, можно ли сразу вставить старую карту в новый телефон или потребуются некоторые манипуляции.
Первые SIM-карты были размером 85х54 мм, примерно такого же размера, как банковская карта. Современные устройства не используют этот формат.
Мобильные операторы учитывают детали смартфона. SIM-карты предоставляются абонентам в стандартном формате со слотами для Nano и Micro. Они легко входят в соответствующее телефонное гнездо, если их обрезать бумажным полотенцем или маникюрными ножницами.
SIM-карты содержат чип памяти, который поддерживает шифрование. Существуют различные типы карт, с разными объемами памяти и функциями. На некоторых картах установлены дополнительные приложения (апплеты), такие как меню SIM, клиенты телебанка и т.д.
Универсальная сим-карта (UICC/USIM)
Правильное название этого типа универсальной карты — UICC (Universal Integrated Circuit Card). USIM — это приложение, которое работает в UICC и используется для идентификации и обслуживания абонентов в сети UMTS.
Эта форма SIM-карты имеет несколько расширенные параметры и дополнительные настройки по сравнению со стандартными картами. UICC имеют больше памяти и могут запускать несколько приложений одновременно, тем самым расширяя функциональность телефона.
Среди особенностей карты UICC:.
- Поддержка работы в сетях стандартов GSM и UMTS/3G/4G;
- Поддержка протокола IP;
- Повышенный уровень защиты (специальные коды UPIN и UPUK);
- Расширенный перечень пользовательских опций;
- Телефонная книга большего объема (500 номеров);
- Установка параметров используемой сети;
- Совместима с технологией Near Field Communications (NFC), которая связывает мобильные устройства с платежными и бесконтактными системами.
UICC визуально не отличается от стандартной SIM-карты, но имеет специальную маркировку. Не все телефоны поддерживают карты UICC. На это следует обратить внимание при покупке универсальной SIM-карты или замене телефона на новую карту.
Встроенная сим-карта
Embedded SIM/Embedded UICC — это новый стандарт SIM-карты, официально утвержденный GSMA в 2015 году, который представляет собой несменяемый чип, соединенный с аппаратной частью устройства, на котором он установлен. До 2016 года формат Embedded SIM использовался в основном для взаимодействия между машинами (M2M). Интегрированные SIM-карты были встроены в банкоматы и платежные системы, GPS и ГЛОНАСС навигаторы, системы безопасности и умные дома, торговые автоматы и телеметрические устройства. .
Apple и Samsung стали пионерами использования Embedded SIM в телефонах, но с 2016 года этот стандарт активно используется и в других телефонах, поддерживающих стандарт GSM.
Технология встроенных SIM-карт изначально была небезопасной. Поскольку эти накопители программируются «по воздуху», а обновления обычно устанавливаются автоматически, злоумышленник может внедрить вредоносный код во встроенную SIM-карту. В конечном итоге, телефоны со встроенными SIM-картами становятся послушными инструментами в руках производителей, которые могут выбирать конкретного поставщика услуг для абонентов, а последние могут произвольно навязывать определенные тарифные планы и другие условия.. обслуживания: поскольку встроенная SIM-карта остается неизменной, абоненты подключены к своему телефону и к конкретному провайдеру. Тем не менее, стандарту Embedded SIM предсказывают большое будущее, особенно в качестве канала связи для Интернета вещей.
Некоторые производители автомобилей, в частности, начинают осознавать потенциал межмашинной связи. Компания Audi уже подписала соглашение об установке eSIM с доступом к сети LTE в некоторых своих автомобилях, в то время как Ford, GM и Toyota также объявили о своем намерении использовать встроенные SIM.
Одними из первых коммерческих устройств со встроенными SIM-картами были устройства от лидеров рынка мобильных телефонов Samsung и Apple. Однако подход к внедрению нового подхода изначально был существенно иным.
Apple SIM-карты — это физические «пустышки», которые позволяют пользоваться услугами различных провайдеров мобильной связи. Он обладает более совершенной технологией безопасности, и пользователям больше не нужно беспокоиться о доступе к их информации из-за рубежа или ее утечке.
Samsung ориентируется на формат e-SIM, который одобрен Ассоциацией GSM. Первым гаджетом компании с такой картой стали смарт-часы Samsung GearS2Classic.
В настоящее время в России есть возможность максимально использовать такие SIM-карты. Все национальные операторы поддерживают эту технологию. Производители также все чаще выпускают устройства с eSIM, и все новые флагманские модели устройств поддерживают этот формат — Apple, Samsung и Huawei.
Разница между e-SIM и обычной SIM-картой заключается в том, что, в отличие от обычной SIM-карты, SIM-карта не имеет физического носителя, который можно извлечь из устройства. Вся информация записывается и хранится непосредственно на самом устройстве. Оператор предоставляет абоненту профиль SIM-карты, который загружается на устройство вручную или путем сканирования QR-кода. Ожидается, что эта форма SIM-карты получит широкое распространение в течение следующего десятилетия.
Мультисим-карта (MULTISIM)
Модуль в формате SIM-карты, который может записывать идентификационную информацию, продублированную с множества различных SIM-карт (до 16). Размеры мультисим-карты такие же, как у обычной SIM-карты. Для переключения между разными номерами можно либо воспользоваться меню SIM, либо перезагрузить телефон и переключиться вручную. Функционально мультисим-карта отличается от телефона с двумя SIM-картами тем, что одновременно может быть активен только один из записанных номеров.
- Возможность использовать один телефон для звонков с разных номеров, не меняя при этом СИМ-карты;
- Возможность дублировать телефонную книгу и хранить ее запасную копию на другой СИМ-карте;
- Мультисим-карта удобна для путешественников и пользователей, часто совершающих деловые поездки в другие страны, чтобы пользоваться услугами местных операторов и экономить средства;
- При помощи мультисим-карты можно активировать iPhone.
Мультисим был особенно популярен до появления большого количества телефонов с мультисим. Большинство производителей устройств предлагают модели с поддержкой двух карт, хотя некоторые китайские производители выпускали устройства с поддержкой трех или четырех SIM-карт.
Сегодня также можно приобрести мультисим-карты, но задача пользователя усложняется тем, что последние сим-карты от мобильных операторов поставляются с дополнительными средствами защиты, включая защиту от клонирования. При клонировании карты необходимо соблюдать определенные ограничения. Необходимо убедиться, что оригинальная SIM-карта клонирована и клон используется одновременно. Одновременное использование обеих карт приведет к блокировке сети.
Новый встроенный стандарт e-SIM решает проблему использования нескольких SIM-карт от разных операторов мобильной связи. Она позволяет абонентам легально пользоваться услугами нескольких операторов или разных стран на одном устройстве. SIM-карты могут хранить до пяти номеров одновременно.
SIM-карты бывают разных размеров, но все они работают одинаково. Они разработаны таким образом, чтобы их можно было легко переносить с одного телефона на другой. Возможно, в комплект вашего телефона входит небольшой инструмент (похожий на маленькую булавку) для извлечения SIM-карты, но если вы его потеряли, можно воспользоваться небольшой скрепкой.
Java на картах
Да, я не ошибся. Что касается программного обеспечения, смарт-карты можно разделить на две основные группы: native и javacard.
Native карты
Встроенное программное обеспечение карты написано на языке C. Приложения (если они требуются производителем) обычно тесно интегрированы с операционной системой и загружаются одновременно с операционной системой карты. Приложения, разработанные другими компаниями, не могут быть установлены на родную карту. Во многих случаях дополнительные функции, необходимые оператору, должны быть добавлены в код операционной системы. Благодаря использованию языка C и простоте операционной системы, размер самой операционной системы очень мал (около 10-20 Кбайт для SIM-карты). Поэтому нативные карты в настоящее время используются в недорогом сегменте, где операторы не хотят ничего большего, чем простое меню на карте.
Javacard
В то время, когда язык Java стал популярным, компания SunMicrosystems создала спецификацию javacard. Идея javacard заключалась в том, чтобы позволить устанавливать апплеты на карты (и различные чипы) разных производителей. В 1996 году подразделение смарт-карт корпорации Shlumberger (позже переименованное в Axalto, ныне Gemalto) представило первую javacard. Идея довольно проста. Карта содержит виртуальную Java-машину в дополнение к операционной системе. Разработанное приложение компилируется в байткод и загружается на карту. Приложение в этом случае загружается после загрузки операционной системы (во время создания карты). В качестве альтернативы, если карта содержит Remote Applet Manager, апплет javacard может быть установлен после выпуска карты через CMC.
Язык разработки javacard — это очень урезанный Java. Он гораздо более «голый», чем J2ME. Из примитивов поддерживаются только boolean, byte, short и опционально int (хотя они поддерживаются не всеми производителями и не используются на практике по причинам совместимости). В java.lang нет известных строковых классов (в java.lang приняты только Object, Throwable и несколько исключений), мультиплексирования или сборщиков мусора. На мой взгляд, недостатками javacard являются скорость и высокие требования к памяти (как RAM, так и EEPROM / Flash). Из-за более дорогих чипов и более сложных программных структур javacard стоят дороже.
Приложения
Хотя приложения часто упоминались в предыдущих текстах, тем, кто не знаком со смарт-картами, часто не ясно, какие приложения содержат карты.
Во-первых, базовая функциональность карты может быть вынесена в отдельное приложение. Например, может существовать Applet Sim, написанный на Java, который реализует все функции SIM. Это может быть приложение R-UIM (карты R-UIM используются в сетях CDMA). Это может быть приложение Visa или MasterCard, которое преобразует смарт-карту в банковскую карту. По сути, Java позволяет управлению памятью, вводом/выводом и Java-машиной оставаться в операционной системе. В этом случае, если производителю необходимо создать SIM-карту, загружается приложение SIM. Если необходимо построить визу, загружается визовое заявление.
Во-вторых, карта имеет категорию применения — микронаполнители. Это интерпретатор Bytecode для создания SIM-меню. Это не Java байткод, а байткод, который может быть понят из установленного браузера. Меню в этом случае обычно разрабатывается на языке XML типа Lang, преобразуется в байткод и загружается в браузер. Наиболее распространенными браузерами, используемыми сегодня, являются S@T от Simalliance и WIB от SmartTrust. Ни одна из организаций не разработала браузер, но они составили спецификации и сертифицировали листовки, написанные в соответствии с этими спецификациями.
Файловая система
Симы имеют файловую систему, похожую на файловую систему настольных компьютеров. Существует два типа файлов: DF (выделенные файлы) и EF (элементарные файлы). Корневой файл DF называется MF (мастер-файл).
В файловой системе SIM-карты хранится секретный ключ, адресная книга, список последних SMS, сохранение имени владельца, рекомендуемые сети в роуминге, сети, которые сеть запрещает использовать, и т.д. Разумеется, существуют уровни доступа к файлам. Ключи часто являются нечитаемыми для доступа, что исключает возможность их прочтения из-за границы.
Для чего это все нужно?
Меню SIM и другие «неорганизованные» приложения — это просто дополнительные услуги. Основное назначение карты — идентификация и проверка подлинности личности абонентов в сети.
Карта имеет IMSI (International Mobile Subscriber Identity), уникальный идентификатор SIM-карты и 128-битный ключ Ki.
Ниже описан процесс аутентификации сети GSM и создания ключа KC Summit Key.
Аутентификация осуществляется по алгоритму A3, производство KC -A8. Центр AUC (AUC) генерирует псевдопоследовательность RAND 128 бит в запросе аутентификации карты и отправляет ее на SIM. Зная IMSI карты, AUC затем использует ключ KI и данные RAND, связанные с этим IMSI, в качестве входных данных для алгоритмов A3 и A8. Карты одновременно выполняют одни и те же вычисления. Результаты расчета алгоритма A3 Signed Response (SRES) передаются с карты на AUC, и полученный SRES сравнивается с рассчитанным AUC. Если результаты совпадают, процесс аутентификации проходит успешно. Ключ KC, полученный в результате работы алгоритма A8, используется для шифрования движения между рукой и сетью.
Программное обеспечение для клонирования карт использует уязвимости в ранних версиях алгоритма A8 (comp128-1). Comp128-2 и Comp128-3 широко используются в сетях GSM. Уязвимость была обнаружена в 1999 году, но несколько эксплойтов GSM не изменили использование второго и третьего алгоритмов (до сих пор уязвимости не найдены).
