手机通讯身份证之SIM卡

日常我们使用手机，SIM卡是手机的必须，没有了它就不能接入网络运营商进行通信服务。SIM卡作为网络运营商对于我们身份辨别的证件，其起到了重要的作用。接下来一起了解这细小但大有文章的SIM卡。

手机通讯身份证之SIM卡

SIM卡

SIM卡是（Subscriber Identity Module 客户识别模块）的缩写，也称为智能卡、用户身份识别卡，GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。它在一电脑芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及用户的电话簿等内容，可供GSM网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。

标准SIM卡

SIM卡主要用于GSM系统，但是兼容的模块也用于UMTS的UE（USIM）和IDEN电话。有人把CDMA2000和cdmaOne的RUIM卡和UIM卡，也称作SIM卡，虽然两者作用类似，并遵守了一样的所有机械、电气标准和部分软件标准，但是上层应用并不一定兼容。SIM由CPU、ROM、RAM、EEPROM和I/O电路组成。用户使用SIM时，实际上是手机向SIM卡发出命令，SIM卡应该根据标准规范来执行或者拒绝；SIM卡并不是单纯的信息存储器。

SIM卡在GSM系统中的应用，使卡和手机分离，SIM卡唯一标识一个客户。一张SIM卡可以插入任何一部GSM手机中使用，而使用手机所产生的通信费则自己记录在该SIM卡所唯一标识的客户帐上。SIM卡容量有8K、16K、32K、64K，其中512k以上的大容量的SIM卡统称为STK卡。

SIM卡物理结构

现在SIM卡拥有四种的物理结构，最早的版本的尺寸是与标准信用卡相同（85×54×0.78毫米），触点则符合ISO 7816对ID-1型IC卡的规定。

现时四种大小的SIM卡类型

由于手机小型化，目前的SIM卡，又称“Mini SIM”，一般裁剪为25x15毫米的插入式。发售时一般嵌在一个ID-1型卡中，使用前沿着预制切口取下。

2010年，欧洲电信标准协会（European Telecommunications Standards Institute）再从Mini SIM发展出缩小为15x12毫米的“Micro SIM”卡，Micro SIM卡首次使用在苹果公司所推出的iPad及iPhone 4，后续iPhone 4S、iPad 2等众多智能手机都有采用。

现在SIM卡均提供多种尺寸选择

2011年，苹果公司提出“Nano SIM”卡（8.8x12.3毫米）标准，经过2012年的一番竞争，该标准被欧盟采纳为4FF标准。“Nano SIM”卡最早被应用在iPhone 5与iPad mini。

SIM卡原理与内部结构

SIM卡实际是装有微处理器的芯片卡，在这里面存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及用户的电话簿等内容，可供GSM网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。

SIM卡接线位置

它的内部有5个模块，并且每个模块都对应一个功能：微处理器CPU（8位）、程序存储器ROM（3～8kbit）、工作存储器RAM（6～16kbit）数据存储器EEPROM（128～256kbit）和串行通信单元。这5个模块被胶封在SIM卡铜制接口后与普通IC卡封装方式相同。这5个模块必须集成在一块集成电路中，否则其安全性会受到威胁，因为芯片间的连线可能成为非法存取和盗用SIM卡的重要线索。

SIM卡的供电分为5V（1998年前发行）、5V与3V兼容、3V、1.8V等，现在的Micro SIM与Nano SIM卡均是1.8V，要求手机产生的SIM卡供电电压与该SIM卡所需的电压相匹配。SIM卡插入手机后，电源端口提供电源给SIM卡内各模块。

SIM卡在与手机连接时，最少需要5个连接线：电源(Vcc) 、时钟(CLK) 、数据I/O口(Data) 、复位(RST) 、接地端(GND)，如下图：

SIM卡接线位置

SIM卡接线位置

SIM卡保存的数据

（1）由SIM卡生产厂商存入的系统原始数据。

（2）由GSM网络运营部门或者其他经营部门在将卡发放给用户时注入的网络参数和用户数据。包括鉴权和加密信息Ki（Kc算法输入参数之一：密匙号）；国际移动用户号（IMSI）；A3：IMSI认证算法；A5：加密密匙生成算法；A8：密匙（Kc）生成前，用户密匙（Kc）生成算法；

（3）由用户自己存入的数据。比如，短消息、固定拨号，缩位拨号，性能参数，话费记数等。

（4）用户在用卡过程中自动存入和更新的网络接续和用户信息类数据。包括最近一次位置登记时的手机所在位置区识别号（LAI），设置的周期性位置更新间隔时间，临时移动用户号（TMSI）等。

SIM卡保存的数据

这些数据都存放在各自的目录项内，第一类数据放在根目录，当电源开启后首先进入根目录，再根据指令进入相关的子目录，每种目录极其内部的数据域均有各自的识别码保护，只有经过核对判别以后才能对数据域中的数据进行查询，读出和更新。上面第一类数据通常属永久性的数据，由SIM卡生产厂商注入以后无法更改，第二类数据只有网络运行部门的专门机构才允许查阅和更新，再第三、四类数据中的大部分允许用户利用任何手机对其进行读/写操作。

（编辑：佛山站长网）

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