SIM卡
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用戶身份模組（Subscriber Identity Module，SIM），通常稱為「SIM卡」或「電話卡」，是主要用於儲存用戶身份辨識資料、短訊數據和電話號碼的智能卡，關於不是實體的SIM卡，請看eSIM卡。
SIM卡主要用於GSM網絡和UMTS網絡，但是相容的模組也可以用於IDEN電話。有人把CDMA2000和cdmaOne的RUIM卡和UIM卡，也稱作SIM卡，雖然兩者作用類似，並遵守了一樣的所有機械、電氣標準和部分軟件標準，但是上層應用並不一定相容。
SIM由CPU、ROM、RAM、EEPROM和I/O電路組成。用戶使用SIM時，實際上是手機向SIM卡發出命令，SIM卡應該根據標準規範來執行或者拒絕；SIM卡並不是單純的訊息記憶體。
SIM卡的唯一標識是ICCID[1]。
物理規格
[編輯]SIM卡存在三種工作電壓：5 V、3 V和1.8 V （ISO/IEC 7816-3 分類 A、B 和 C）。1998年以前大部分SIM卡工作在5 V電壓下，之後生產的SIM卡分別支援3 V 和 1.8 V。現在所使用的SIM支援5 V、3 V和1.8 V三種電壓。
當前的SIM卡允許在用戶使用時載入程式執行。這些程式通過SIM工具箱與手機或者伺服器進行互動通訊，此規範由3GPP在TS 11.13中提出。歐洲電訊標準協會（ETSI）有一個與此相同但編號相異的規範。SIM卡規格現由3GPP和ETSI維護；主要規範有：ETSI TS 102 223、ETSI TS 102 241、ETSI TS 102 588和ETSI TS 131 111。SIM工具箱程式使用私有API編寫。為了保證程式的互動使用性，ETSI提出了Java Card的解決方案。其他標準和規範由Global Platform進行維護。
SIM物理規格遵守UICC的規定，有四種型號：
- 最早的版本的尺寸是與標準信用卡相同（85×54×0.78毫米），觸點則符合ISO 7816對ID-1型IC卡的規定。
- 由於手機小型化，SIM 卡在相當長的一段時間一般裁剪為25×15毫米的插入式（如圖所示，即UICC plug in）。此種尺寸的 SIM 卡又稱「Mini SIM」，發售時一般嵌在一個ID-1型卡中，使用前沿着預製切口取下。
- 2003年，歐洲電訊標準協會（European Telecommunications Standards Institute）再從Mini SIM發展出縮小為15×12毫米的「Micro SIM」卡，Micro SIM卡首次使用在蘋果公司所推出的iPad及iPhone 4。
- 2011年，蘋果公司提出「Nano SIM」卡（8.8×12.3毫米）標準，經過2012年的一番競爭，該標準被歐盟採納為4FF標準。當時歐洲各電訊商屯積了數以百萬計的「Nano SIM」卡以應付iPhone 5、 iPhone 6及iPhone 6 plus 。[2]目前，越來越多的智能電話製造商採用該尺寸的SIM卡作為標準。
- 因應穿戴式裝置、車載裝置及未來物聯網的需求，2010年代之後發展出「嵌入式SIM卡」（eSIM, Embedded-SIM），這種SIM卡遠小於Nano SIM，安裝於裝置內，一般無法由用戶自行更換，但用戶若需要切換流動網絡營辦商時，不需更換實體SIM卡，僅需在申請後切換裝置內設置即可。
- 2014年，蘋果公司推出Apple Sim，率先應用於自家平板，惟其規格有少部分與E-Sim不盡相同，直到2017年自家手錶才開始採用E-Sim。
由於不同的SIM卡標準間唯一的差異便是尺寸，觸點標準則完全相同，電訊供應商會發行多合一SIM卡，沿不同的裁剪線裁剪即可得到不同尺寸的SIM卡。市場上亦有剪卡器（將大尺寸SIM卡剪成小尺寸）與卡套（將小尺寸SIM卡還原為大尺寸）售賣。
| SIM卡 | 引入時間 | 引入標準 | 長度 （mm） | 寬度（mm） | 厚度（mm） |
|---|---|---|---|---|---|
| Full-size（FF） | 1991年 | ISO/IEC 7810:2003, ID-1 | 85.60 | 53.98 | 0.76 |
| Mini-SIM（2FF） | 1996年 | ISO/IEC 7810:2003, ID-000 | 25.00 | 15.00 | 0.76 |
| Micro-SIM（3FF） | 2003年 | ETSI TS 102 221 V9.0.0, Mini-UICC | 15.00 | 12.00 | 0.76 |
| Nano-SIM (4FF) | 2012年 | ETSI TS 102 221 V11.0.0 | 12.30 | 8.80 | 0.67 |
| Embedded-SIM | 2017年 | JEDEC Design Guide 4.8, SON-8 | 6.00 | 5.00 | <1.0 |
標準
[編輯]
SIM已經被GSM11.11標準規範化，用戶可以在手機之間輕易移動其帳戶、短訊和號碼簿。理論上與之類似，用戶也可以在舊運營商提供的手機上，插入新運營商的SIM卡以改變帳戶。但是很多運營商在其銷售的客製化手機上使用SIM卡鎖，以防止用戶流失到競爭對手。SIM解鎖是否合法，視各國法律而定。
卡內的個人識別碼可以保護卡內所儲存的內容以及卡的使用。
漏洞與安全
[編輯]2013 年，RT頻道報道，德國密碼破譯專家研究發現，全球大約有7.5億用戶使用的SIM卡存在漏洞。專家已將這一發現通報給國際電訊聯盟，該聯盟也已着手通知相關廠商及時修補漏洞。[3]
SIM卡只支援單向鑒權，不支援雙向鑒權。即網絡對手機（SIM）進行合法性的認證，缺乏用戶對網絡的認證，這就給諸如「偽基站」這樣的不法行為留了空子，其後果為犯罪分子任意冒用他人手機號碼或任意號碼強行向用戶手機傳送詐騙、推銷等垃圾短訊。將手機卡升級成USIM卡就可以解決這一漏洞。
密碼保護
[編輯]SIM卡內共有四種類型的密碼：
- PIN碼（Personal Identification Number，又稱PIN1碼）：該密碼可由用戶自行設置，可用於開機解鎖等操作，如果輸錯3次，SIM卡會被鎖住，此時需要使用PUK碼解鎖
- PUK碼（Personal Unlock Key，又稱PUK1碼）：該密碼由運營商提供，可用於在PIN碼輸錯3次後解鎖並重設PIN碼，如果輸錯超過10次，SIM將無法繼續使用，此時需要向運營商申請換卡
- PIN2碼：主要用於計費等，如果輸錯3次，SIM卡會被鎖住，此時需要使用PUK2碼解鎖
- PUK2碼：該密碼由運營商提供，可用於在PIN2碼輸錯3次後解鎖並重設PIN2碼，如果輸錯超過10次，SIM將無法繼續使用，此時需要向運營商申請換卡
SIM卡須和通訊裝置互相配合
[編輯]世界各國在流動通訊上會有不同的使用頻率（例如：700MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz）和流動通訊技術（例如：2G、3G、3.9G、4G），SIM卡也分為2G、3G、3.9G、4G，兩者如果沒有互相搭配好，會造成裝置無法使用該電訊系統的最佳規格，甚至完全無法使用。 例如2G手機搭配3G的USIM卡，只能接收2G的訊號，行動數據網絡將只有2G的規格。 例如沒有支援700MHz的手機，卻搭配使用700MHz電訊商提供的USIM卡，將會完全無法使用。 SIM卡搭配支援該SIM卡格式、電訊商的裝置，這樣才能使用最佳的規格。如4G的USIM卡使用4G手機，在使用語音通訊時，依序由4G的VoLTE→3.9G→3G→2G切換，最佳化語音系統的通話質素。
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ 書名: 《Android Telephony架構分析與實現》 作者: 何力明 當前第:230頁
- ^ iPhone 5 and the nano-SIM stockpiles: a micro or major PITA? （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（英文）
- ^ 约7.5亿SIM卡存漏洞1分钟能入侵. 中國中央電視臺新聞聯播. [2013-07-24]. （原始內容存檔於2013-07-29）.
