SIM卡相关知识

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

SIM卡的物理划分

标准SIM卡：2515

micro SIM卡：1512

nano SIM卡：12.3*8.8

厚度：0.68

SIM卡内部的组成

ROM、RAM、EEPROM

ROM:存放系统程序

RAM:存放系统临时信息

EEPROM:存放号码、短信、程序

SIM卡简介

SIM:Subscriber Identification Module

功能：对移动用户进行身份验证，防止非法用户进入网络。

（1）身份认证

（2）存储相关信息

SIM卡的基本工作原理

（1）SIM卡插入检测原理

电路原理图

I/O 双向数据端口

CLK 时钟信号，3.25MHz

RST 热复位信号

VCC 工作电压1.8V或3V

VPP 编程输入电压

USIM_Persence：卡检测引脚

SIM卡的USIM_Presence通过电阻上拉到电源，未插卡是，该引脚一定是高电平。

未插卡：金属接地外壳与USIM_Presenc未接触，USIM_Presence上拉到电源是高电平。

插卡：插卡会使得USIM_Presence金属触片基础金属接地外壳，USIM_Presence短路到地，此时是低电平。

（2）测试白卡与商用SIM卡

测试白卡不能正常接入运营商的网络，供内部测试使用。

商用SIM花钱就可以办理。

（3）SIM卡的时序

SIM卡时钟频率为3.25MHz

激活识别卡片、复位、时钟停止、释放和类别选择

理论时序与实测时序对比：

冷复位：断电之后重新商店，时序和识别卡一致。

热复位：系统控制RST完成系统复位。

SIM存放的数据

静态数据：

ICCID

PIN

PUK

IMSI

鉴权密钥Ki、鉴权加密算法A3、A5、A8算法

APN

SPN

SMSP

动态数据：

LAI

TMSI

SQN

加密密钥Kc

频点列表

通信录

短信

主要的静态数据分为下面这些：

1、SIM卡自身芯片的全球唯一识别序列码 ICCID ( Integrated Circuit Card IDentifier)。

2、用户识别信息：IMSI ( International Mobile Subscriber Identity)。

IMSI是由3位移动国家码，2位移动网络码，以及10位用户识别码这三部分组成。IMSI仅在网络内部使用，和用户使用的手机号有一一对应的关系。

3、鉴权密钥Ki，以及用于鉴权加密的A3，A5和A8算法。在算法的作用下，生成并传递鉴权数据。鉴权是SIM的核心功能，在后面会详细描述。

4、两个密码：PIN ( Personal Identification Number)，PUC ( Personal Unblocking Code)。

PIN用于保护SIM的使用安全，如果手机启用了此功能，每次开机都要输入PIN，连续输入错误3次SIM卡将被锁住。

SIM卡锁住了怎么办呢？这就轮到PUC上场了。PUC是专用于给已锁定的SIM卡解锁的，但输入的时候更要小心，如果连续输入错误10次的话，SIM卡将永久锁定，相当于报废了。

5、运营商其他数据：运营商名称SPN，接入点名称APN，短消息中心号码SMSC，其他服务号码等等。

主要的动态数据包含下面这些：

1、位置区标识LAI (Location Area Identity)：移动网络一般划分为多个位置区，手机需要定时上报自己所在的位置区，让网络知道手机的位置，方便寻呼。

2、临时移动用户标识TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)：为了保护IMSI信息，网络会在手机接入之后分配一个临时的标识。

3、位置更新定时器T3212，频点列表等辅助信息。

4、通信录和短信等用户数据。

SIM卡如何给鉴权

GSM:单向鉴权

网络识别用户

UE+MSC+AUC

3G:双向鉴权（SIM升级为USIM）

USIM不但包含SIM的功能而且进行了增强，支持双向鉴权、长密钥、新的鉴权加密算法。

USIM可以存储彩信。

增加用户识别基站（防止伪基站）

UE+?+?

4G:双向鉴权

UE+MME+HSS

5G双向鉴权：

UE+AMF/SEAF+UDM

SIM插卡入网

识卡(ISO7816)：插入SIM之后SIM卡托终端会被触发，进而驱动modem开始识卡，

（1）在T0时刻，CPU开始发送CLK，给SIM通信提供时钟信号；

（2）T0之后的200个时钟之内(200=t*1/f)，SIM卡将IO设置为接收方式，CPU在这段时间将I/O线驱动器设置为接收方式，所以I/O线在T0之后的200个时钟周期内被上拉电阻上拉到高电平；

（3）CPU从T0时刻开始将RST保持在T0状态

（4）SIM卡的I/O复位应答将在T1时刻之后的400-40000个时钟周期内开始。

SIM卡的基本功能：

（1）存储用户相关数据；

（2）用户PIN(SIM的密码)的操作和管理（PIN-PUK）；

（3）用户身份鉴权，确认用户身份是否合法，鉴权过程在运营商网络和SIM卡之间进行；

（4）SIM卡中的保密算法和密钥；

深圳市新移科技（http://www.new-mobi.com/）・我们专注于移动通信技术（2G/3G/4G/5G）, 安卓智能物联网技术 (Android, IOT)。 MTK、紫光展锐、高通 安卓智能平台的研发设计/主板方案，安卓手机主板 安卓智能模块、开发板主板定制、整机定制开发生产

也可以通过技术论坛与我们联系

（http://www.new-mobi.com/bbs/），有问题，大家一起解决