SIM-карты — функции и особенности. Краткое введение в SIM-карты

») содержит множество важных данных, которые необходимы для подключения к сигналу. Одновременно она ограничивает телефон конкретным носителем или регионом.

Основная задача SIM-карты – это сохранение информации об аккаунте, что дает возможность пользователю легко и просто менять мобильные телефоны , не меняя при этом свой аккаунт. Нужно всего лишь переставить сим-карту в другой телефон . Для выполнения этой задачи сим-карта оснащена микропроцессором с программным обеспечением и данными с ключами идентификации карты.

Кроме того, сим-карты могут хранить дополнительную информацию – список контактов пользователя, список телефонных звонков, текст смс-сообщений. Хотя в современных телефонах такие данные записываются уже в память самого телефона, а не на сим-карту.

Mini SIM-карта

Мало кто из современных пользователей застал «большую SIMку», которая использовалась в первых сотовых телефонах и по размеру напоминала кредитку. Ведь сегодня практически повсеместно устанавливается mini SIM-карта, чаще всего именуемая просто SIM-картой . Она имеет размеры 25х15х0,76. На этой стандартной карте может храниться до 250 контактов, а также информация, касающаяся операторов сотовой связи.

Micro SIM и Nano SIM-карты

Micro SIM-карта имеет еще меньший размер – 15х12х0,76. Данный стандарт был предложен Apple и сегодня используется в айфоне 4, 4S и во всех поколениях айпадов . Ее основное отличие состоит в том, что из нее убрали значительную часть пространства по периметру карты и оставили только контактный чип для подключения к телефону . Если необходима Micro SIM-карта вместо SIM-карты, то можно приобрести специальный адаптер, который позволить использовать в стандартном телефоне карты меньшего размера. Вместе с тем Mini SIM-карту можно легко обрезать и превратить в Micro SIM, так как встроенный функционал у обеих карт одинаковый.

С появлением Micro SIM казалось, что она будет долго использоваться в айфонах или айпадах. Но при разработке новой модели айфона 5 разработчики сумели урезать размеры карты еще больше и создать Nano SIM-карту. На первый взгляд размер карты нового поколения особо не изменился (9х12), но она стала легче и тоньше почти в два раза. Толщина Nano SIM-карты также стала на 15% меньше, чем у существовавших до этого SIM-карт. Так что обрезать обычную карту под Nano SIM теперь очень проблематично.

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

Работа сотового телефона в сетях GSM возможно в том случае, когда последний предназначен для работы именно с такими видами сетей, и присутствуют идентификационные данные абонента, которые его однозначно определяют. Остановимся на втором. Стандарт GSM для этого вводит такое понятие как «SIM» (в простонароде – SIM-модуль, SIM-карта, симка и т.д.).

Номера телефонов, которые легко запомнить или как их еще называют красивые номера всегда востребованы. Их можно использоваться в бизнесе или просто для поднятия собственного престижа. Вопрос лишь, где их можно выбрать и так, чтобы было недорого. Со своим ассортиментом красивых номеров для мобильных телефонов на странице http://www.sim-trade.ru/pages/number/0-1-0-1-0 предлагает ознакомиться компания SIMTrade.

SIM – это аббревиатура, полное название – Subscriber Identification Module, что в переводе с английского означает Идентификационный Модуль Абонента. Самое главное в этом модуле – микроконтроллер, размещенный на небольшом кусочку пластика, хранящий программу работы с сетью GSM оператора связи. Помимо этого, на ней может находиться следующая информация:

Информация о сетях роуминга;

Информация о sms/ems/mms, звонках;

Справочная книга, мелодии вызова и др.;

Информация по кодированию/декодированию данных.

Известны случаи, когда абоненты сотовых компаний имели в своих SIM-картах информацию о своем здоровье (группа крови, признак диабетика и т.д.). В случае экстренной ситуации медработник просто вставлял модуль в ридер и считывал информацию о пациенте. Принимались нужные быстрые решения, что спасало жизнь пациенту.

При изготовлении SIM-карты ей присваивается специальный код (PIN), который храниться в ней же. С его помощью организуется некоторая защита пользовательских данных. При неправильном вводе кода доступ к сети GSM считается закрытым. При необходимости код можно дезактивировать, позволяя телефону обращаться к данным модуля напрямую. Но если код активен, то дается всего три попытки, чтобы его угадать. Если угадать не удается, то предлагается ввести десять раз PUK-код, который также находится в том же модуле. Если ввести правильно и PUK не удалось, то модуль самоблокируется и более уже не пригоден.

Существуют особые SIM-карты, которые могут содержать намного больше информации, чем обычные. Именуются MultiSlim. Одна такая может

- вмещать в себя до 12 номеров; MultiSlim: Penguin

Хранить до 500 записей в телефонной книге, причем некоторые могут быть скрытыми, доступ к которым осуществляется через ввод специального PIN-кода;

Хранить значительное количество sms;

переключаться между номерами по заданной программе.

Пример: Silver, Birds, Penguin. Для записи данных на такие карты используются специальные устройства-программаторы и заточенный под эти нужды софт.

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

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.

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»:

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

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

Native карты

Javacard

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

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

Для чего это все нужно?

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.

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

Введение

Мобильная связь стала нашим верным попутчиком. Трудно представить поездку на машине, загородные сборы, работу или даже поход в магазин без сотового телефона. Трубка становится палочкой-выручалочкой в любой сложной ситуации. Человек привык к своему маленькому коммуникатору, и связь, которая установилась между сотовым аппаратом и его владельцем, намного сильнее, чем предложенная вам оператором. Попробуйте пару дней не брать с собой свой мобильник. Мысли о пропущенных встречах, возможной неприятности за рулем или тревога при встрече захлестнут вас. Так организм отреагирует на отсутствие 100 граммов пластика и полупроводников. Если сотовый телефон настолько важен для нас, то почему мы так мало о нем знаем? Цикл наших статей «Секреты связи» должен изменить это. Мы познакомим вас со многими интересными моментами из жизни сотовой связи и дадим базовое представление об аппаратной части.

Сегодня речь пойдет о SIM-карте. Большинство пользователей не уделяют этому микрокомпьютеру никакого внимания. Но без тени смущения можно заявить, что SIM-карта -- сердце вашего сотового аппарата. Удобство и простота этого решения, с одной стороны, выводят его на один уровень с изобретением колеса. С другой стороны, SIM-карта вобрала в себя все новое из современного цифрового прогресса. Решение представляет из себя не просто статический прибор, а серьезный эволюционирующий чип. Возможности которого задействованы далеко не в полном объеме.

Почему SIM-карта?

История возникновения любого устройства тесно связана с вопросом – «Почему»? Говорят, что если ребенок задает его в 2 года, то из него вырастает гений. Если заветное слово произнесено в пять лет, то перед нами простой индивидуум. Становится мучительно больно, когда задумываешься, в каком возрасте мы задаемся этим вопросом. Итак, четко ответив, почему была создана SIM-карта, мы смоем позор временной задержки возникновения этого вопроса.

Любой сотовый телефон должен однозначно идентифицироваться сетью оператора. Прежде всего, это необходимо делать для снятия с него денег за предоставленные услуги. Кроме того, идентификация служит ключом к предоставлению всех услуг. Во время подключения к сети трубка получает уникальное обозначение, которое заносится в специальный реестр. Вопрос с присвоением кода каждому телефону на первых порах решался очень просто. Оператор использовал уникальный Electronic Serial Number (ESN) – заводской номер аппарата. Скорее всего, это произошло по аналогии с автомобильной промышленностью. Не секрет, что ранее во многих странах номерной знак машине присваивался на заводе и сопровождал автомобиль всю его жизнь (не путайте с номером кузова или VIN-номером). Такой подход вполне оправдан, даже не смотря на очевидные проблемы, которые связны с необходимыми договорами о форматах и общих базах данных.

Итак, первые телефоны находились в сети под своим Electronic Serial Number (ESN). Проблемы появились очень скоро. На рынок стали выходить все новые производители сотовых телефонов и оборудования для мобильных сетей. Надо заметить, что теплыми взаимоотношениями между собой, как любые нормальные конкуренты в условиях динамично развивающегося рынка, они не отличались. Поэтому договариваться о единых форматах Electronic Serial Number (ESN) стало почти невозможно. Разумеется, через некоторое время этот хаос был бы упорядочен. Однако гром, который ударил со стороны пользователей, не дал развития этому сценарию. Дело в том, что в те времена посещение оператора сотовой связи для приписки к нему и других формальных манипуляций становилось тяжелой обязанностью абонента. Сотовая связь, которая выглядела и преподносилась ростком свободы, предстала в виде тяжелого бремя. Одним словом, определенную аудиторию Electronic Serial Number (ESN) не устроил в корне. Все силы были брошены на поиски альтернативных путей. Они были найдены. Справедливости ради замечу, что и сейчас ряд сетей в мире использует Electronic Serial Number (ESN) для идентификации абонента, но видимых перспектив в этом направлении нет и такой подход обречен на вымирание.

Итак, с обозначенной проблемой справились очень интересно. Было решено разделить идентификацию сотового телефона и абонента. Изначально это выглядело крайне привлекательно. Со временем появились недочеты, о которых скажем позже. Итак, GSM стандарт наложил на производителей сотовых телефонов обязательство – каждая трубка должна иметь 15-значный уникальный номер IMEI (International Mobile Equipment Identifier). Существуют специальные службы, которые следят и распределяют диапазоны чисел для компаний разработчиков. Если вы хорошо знакомы с компьютерным делом, то перед вами аналог MAC-адреса сетевой карты. Итак, сотовая трубка опознается оператором по IMEI коду. А вот абонент разделяется с сотовым телефоном. Для его идентификации служит SIM-карта. Это устройство становится неотъемлемым спутником всех ваших переговоров (кроме вызова экстренных служб по номеру 112, который осуществляется даже без SIM карты). Изначально к этому устройству выдвигались следующие требования:

• отдельный модуль;
• встроенная память и процессор для выполнения команд;
• возможность программирования;
• законченный товар

Все эти условия были выполнены и на рынок попал один из самых популярных в наши дни микрокомпьютеров.

Этапы развития SIM-карты

Прослеживается одна простая закономерность – SIM карта становится более технологичным решением. Объем памяти растет вслед за набором функций. Что ждет нас в будущем? Прежде всего, возможен скачек в расширении памяти SIM-карты. Разработчики и инженеры уже не раз сообщали, что они готовы представить на рынок 1 Мб SIM-карты. Однако этого не происходит. В чем причина? Новые SIM-карты стоят больше и за них кому-то придется платить. Никто не станет этого делать, если не увидит очевидной выгоды. Сомнения приходят со стороны рынка карт флеш-памяти. Они могут стать универсальным хранилищем информации. Стоимость этих решений существенно ниже, чем SIM-карт. Кроме этого, покупка дополнительной памяти -- событие конституционное и демократическое, а значит, что при покупке абоненту не придется переплачивать за лишнее свободное место. И все же есть информация, которую уносить далеко от SIM-карты не сподручно, и последние все же будут расти в цифровом объеме.

Второй очевидный шаг -- снижение напряжения питания. Здесь ведутся работы. Шаги эти надо согласовывать с производителями сотовых телефонов. Помните рынок GSM 5 лет назад, когда новые телефоны отказывались работать со старыми картами (вернее наоборот – старые SIM-карты с новыми телефонами)? Инерционность тут огромная, но снижение питание увеличивает жизнь сотового, так как мощность, затрачиваемая на работу SIM-карты, становится меньшей.

SIM-карта под увеличительным стеклом

Итак, нам стало ясно, что SIM-карта - это идентификационный модуль абонента, содержащий микропроцессор и память, в которой может храниться различная информация. Она отвечает всем спецификациям ISO 7816 и работает по протоколу T=0 класс ISO A0h. Перед нами микрокомпьютер на базе 8-разрядного процессора. Он обрамлен памятью трех видов: ROM, RAM и EEPROM. Операторов очень интересует последняя составляющая, которая достигает 64 кб и может послужить контейнером для организации сервисных возможностей (SIM-меню или SIM Service). Энергонезависимая EEPROM память программируется дистанционно (с разрешения пользователя). Поэтому оператор сотовой связи может посредством присланного вам сообщения добавить или удалить новые пункты меню в ваш телефон.

Теперь стало ясно, как оператор создает новые сервисы на вашем телефоне. Все очень просто. Ситуация напоминает работу обычного компьютера. Помните, что если SIM-карта будет извлечена из трубки, то информация на ней не может быть утеряна. С другой стороны, вас не должно удивлять, что извлечение или смена SIM-карты может поменять меню вашего телефона.

Давайте вскользь рассмотрим структуру памяти SIM-карты. Корневая директория MF (Master File) содержит в себе поддиректории DF (Dedicated Files) и файлы EF (Elementary File). Поддиректории, в свою очередь, тоже содержат файлы первого и второго уровня. Каждый элементарный файл (EF) может принадлежать к одному из трех следующих семейств: прозрачные, линейные и циклические. Элементарные файлы содержат разнообразную служебную информацию. Такой информацией может быть код IMSI абонента, список поддерживаемых языков, таблица доступных услуг и др. Файл состоит из заголовка (header) и тела (body). Заголовок детально описывает структуру файла и условия доступа к нему. Тело содержит собственно данные.

• Прозрачный файл состоит из определенного числа байтов, доступных по отдельности и блоками, для чего необходимо уточнить их относительный адрес (offset) и длину (length).
• Линейный файл состоит из последовательности записей (records) фиксированной длины и в соответствии с этим должен рассматриваться как последовательный. Максимальный объем такого файла составляет 255 записей на 255 байт, не считая расширения.
• Циклический файл содержит определенное число записей фиксированной длины. При этом каждая новая запись всегда занимает первую позицию, в то время как последняя оказывается "затертой".

Итак, перед нами предстала SIM-карта, как небольшой компьютер. Устройство имеет микропроцессор, который управляется командами. В памяти хранится информация. Ее организация отвечает строгим правилам. Ваш компьютер иногда дает сбои? SIM-карта ничем не отличается от него…

Защита и сбои в работе SIM-карты

Владелец SIM-карты получает возможность делать звонки, передавать информацию или использовать другие услуги. Его правильная идентификация становится ключом к трате денег. А там где появляются звонкие монеты, непременно стоит ожидать недобросовестных людей, которые попробуют вас обворовать. Такова природа человеческих отношений наверху эволюционного пути. Производители стараются дать пользователю максимум возможностей для сохранения контроля над своей вещью. Иными словами, замки, шифры, коды и сторожа – наши лучшие друзья в этом мире.

В SIM-карте тоже существует свой замок. Ключом к нему служит Personal Identification Number – PIN-код. Его получает пользователь при покупке карты. Включить все (почти) функции SIM-карты можно только набрав его правильно. В случае ошибки (пользователю дается трехкратная попытка) идентификация не происходит и карта блокируется. Вернуть ее к жизни можно только после ввода Personal Unblocking Key – PUK-кода (десять попыток ввода). PIN и PUK код изначально планировалось задавать из 8 цифр. Однако для упрощения жизни абонентов PIN-код был укорочен до 4 символов. PUKсостоит из 8 цифр. Некоторые пользователи снимают защиту с SIM-карты. Делается это через меню телефона. После этого аппарат не требует от владельца вводить PIN-код при включении или других сопряженных событиях.

Существуют так же PIN2 и PUK2 коды. Они помогают раскрывать дополнительные возможности SIM-карты. Например, они инициализируют команды на запрет входящих или исходящих вызовов. Снятие этого кода так же возможно и ответственность за этот шаг лежит на абоненте.

Чаще всего по статистике сервисных служб сбои в работе SIM-карт происходят после их механического повреждения. Виновник нашего обзора очень хрупок. Современные сотовые телефоны получают жесткие захваты для SIM-карт. Пользователи с усердием ломают их именно в заглушках. Заменить сломанную SIM-карту несложно, а вот восстановить содержимое зачастую невозможно.

Вторая по распространенности проблема связана с забыванием PIN-кода. После троекратного его ввода телефон блокируется. Десяток неудачных попыток по вводу PUK и SIM-карта превращается в хлам. На экране сотового телефона появляется приглашение посетить оператора для замены SIM-карты. Удовольствие почти всегда платное и требует паспорта для вашей идентификации. Вам выдается новая SIM-карта и новые коды к ней.

Очень редко пользователи сообщают о том, что их сотовый телефон перестает принимать SIM-карту. На экране появляется сообщение, которое явно свидетельствует об этом. Вы можете достать SIM-карту почистить ее контакты (этиловый спирт поможет сделать это, но не стоит отождествлять чистку деликатных золотых контактов и снятие ржавчины со старого листа железа) и повторно установить ее в мобильный аппарат. Если ситуация не изменится, то смело направляйтесь к оператору. Ваша SIM-карта, как любой компьютер, имеет право на сбой. Ситуация не очень приятная. Оператор обменяет испорченное устройство на новое абсолютно бесплатно (требуйте этого), но вся информация на SIM-карте будет для вас безнадежно утеряна. Личный опыт говорит о том, что все просьбы восстановить ее наткнулись на стену непонимания и однозначное заверение, что сделать это невозможно и в договоре подобное не прописано.

Злоумышленники и ваша SIM-карта

Возможно ли клонирование SIM-карт? Теоретически этот процесс решается достаточно просто. Злоумышленник должен скопировать служебную информацию с SIM-карты (международный идентификационный номер абонента мобильной связи (International Mobile Subscriber Identity - IMSI), его индивидуальный шифровальный ключ (Ki) и программу криптографического алгоритма (A3)) на пустую болванку. Таким образом, в сети появится абсолютно идентичный клон, который сможет тратить деньги наравне с оригиналом. Возможно ли существование в сети полного клона? Ряд операторов абсолютно уверенно отвечает, что такая возможность полностью исключена. Абонент с двойником (единовременное нахождение в сети) будет мгновенно отключен до выяснения всех обстоятельств. Действительно, реестр пользователей операторы ведут очень строго. Отловить размножившихся абонентов не составляет никакого труда. Однако недавно был проведен эксперимент (мы сознательно замалчиваем операторов и страны этого эксперимента) по клонированию SIM-карт. Оказывается, некоторые операторы не имеют защиты на этот случай. Слепая уверенность в невозможности клонирования пользователей GSM сетей может сыграть на руку злоумышленникам.

Как сделать клон SIM-карты? Теоретически для этого достаточно перехватить большой пакет данных в эфире. После этого выудить оттуда нужные данные. Реально этот метод не работает. Заставить телефон передавать в эфир столько, сколько надо, нет возможности. Поэтому опасаться стоит только прямого похищения вашей SIM-карты. Устройства для их чтения и записи можно купить в любом крупном городе без всяких лицензий. Изготовление дубля требует минимум знаний и всего нескольких минут. Поэтому остерегайтесь давать вашу SIM-карту в чужие руки. Иначе информация о вашем лицевом счете может принести вам ряд неприятных сюрпризов.

Вместо заключения

Подытожим: SIM-карта это обыкновенный микрокомпьютер. Она является сердцем вашего сотового телефона и, к сожалению, устройство это не безгрешно – оно может сломаться. В нашем обзоре мы делали упор на рассказе о SIM-карте для GSM сетей. Устройства, которые применяются в спутниковых телефонах или сетях других операторов, на базовом уровне практически идентичны. Они могут отличаться объемом памяти, набором команд, сервисной информацией и так далее. В следующем нашем материале мы расскажем вам о том, как строится GSM связь в современных сетях.