SIM Karte - SIM card

Eine typische SIM-Karte (Mini-SIM mit Micro-SIM-Ausschnitt)
Eine Smartcard aus einem GSM -Mobiltelefon
T-Mobile Nano-SIM-Karte mit NFC-Fähigkeit im SIM-Fach eines iPhone 6s
Eine TracFone Wireless SIM-Karte hat keine eindeutigen Betreibermarkierungen und wird nur als "SIM-Karte" gekennzeichnet

Eine SIM-Karte , auch bekannt als Teilnehmeridentitätsmodul oder Teilnehmeridentifikationsmodul ( SIM ), ist ein integrierter Schaltkreis , auf dem ein Kartenbetriebssystem (COS) ausgeführt wird, das die internationale Mobilfunkteilnehmeridentitätsnummer (IMSI) und den zugehörigen Schlüssel sicher speichern soll. die verwendet werden, um Teilnehmer auf mobilen Telefongeräten (wie Mobiltelefonen und Computern ) zu identifizieren und zu authentifizieren . Es ist auch möglich, Kontaktinformationen auf vielen SIM-Karten zu speichern. Bei GSM- Telefonen werden immer SIM-Karten verwendet ; für CDMA- Telefone werden sie nur für LTE- fähige Mobilteile benötigt. SIM-Karten können auch in Satellitentelefonen , Smartwatches, Computern oder Kameras verwendet werden.

Die SIM-Schaltung ist Teil der Funktion einer physikalischen Chipkarte einer universellen integrierten Schaltungskarte (UICC) , die normalerweise aus PVC mit eingebetteten Kontakten und Halbleitern besteht . SIM-Karten sind zwischen verschiedenen Mobilgeräten übertragbar. Die ersten UICC-Smartcards hatten die Größe von Kredit- und Bankkarten; Die Größen wurden im Laufe der Jahre mehrmals reduziert, wobei die elektrischen Kontakte normalerweise gleich blieben, sodass eine größere Karte auf eine kleinere Größe verkleinert werden konnte.

Eine SIM-Karte enthält eine eindeutige Seriennummer ( ICCID ), eine internationale Mobilfunkteilnehmeridentitätsnummer (IMSI), Sicherheitsauthentifizierungs- und Verschlüsselungsinformationen, temporäre Informationen zum lokalen Netzwerk, eine Liste der Dienste, auf die der Benutzer Zugriff hat, und zwei Passwörter: eine persönliche Identifikationsnummer (PIN) für den normalen Gebrauch und einen persönlichen Entsperrschlüssel (PUK) zum Entsperren der PIN. In Europa wird die serielle SIM-Nummer (SSN) manchmal auch von einer internationalen Artikelnummer (IAN) oder einer europäischen Artikelnummer (EAN) begleitet, die bei der Online-Registrierung für das Abonnement einer Prepaid-Karte erforderlich ist.

Geschichte und Beschaffung

Die SIM - Karte ist eine Art von Chipkarte , die Grundlage für die die Silizium integrierte Schaltung (IC) Chip. Die Idee, einen Silizium-IC-Chip auf eine Plastikkarte zu integrieren, stammt aus den späten 1960er Jahren. Chipkarten verwenden seitdem integrierte MOS-Schaltungschips zusammen mit MOS-Speichertechnologien wie Flash-Speicher und EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher ).

Die SIM wurde zunächst vom European Telecommunications Standards Institute in der Spezifikation mit der Nummer TS 11.11 spezifiziert . Diese Spezifikation beschreibt das physikalische und logische Verhalten der SIM. Mit der Entwicklung von UMTS wurde die Spezifikationsarbeit teilweise auf 3GPP übertragen . 3GPP ist nun für die Weiterentwicklung von Anwendungen wie SIM (TS 51.011) und USIM (TS 31.102) und ETSI für die Weiterentwicklung der physikalischen Karte UICC verantwortlich .

Die erste SIM-Karte wurde 1991 vom Münchner Smartcard-Hersteller Giesecke & Devrient entwickelt , der die ersten 300 SIM-Karten an den finnischen Mobilfunknetzbetreiber Radiolinja verkaufte .

Heute sind SIM-Karten allgegenwärtig und ermöglichen es über 7 Milliarden Geräten, sich mit Mobilfunknetzen auf der ganzen Welt zu verbinden. Nach Angaben der International Card Manufacturers Association (ICMA) wurden 2016 weltweit 5,4 Milliarden SIM-Karten hergestellt, die traditionellen SIM-Karten-Anbietern einen Umsatz von über 6,5 Milliarden US-Dollar einbrachten. Der Aufstieg von Mobilfunk-IoT- und 5G-Netzen wird voraussichtlich das Wachstum des adressierbaren Marktes für SIM-Kartenhersteller bis 2020 auf über 20 Milliarden Mobilfunkgeräte antreiben . Die Einführung von Embedded-SIM (eSIM) und Remote-SIM-Bereitstellung (RSP) von der GSMA könnte das traditionelle SIM-Karten-Ökosystem durch den Eintritt neuer Akteure stören, die sich auf die "digitale" SIM-Karten-Bereitstellung und andere Mehrwertdienste für Mobilfunknetzbetreiber spezialisiert haben.

Entwurf

Aufbau und Verpackung des SIM-Chips

Es gibt drei Betriebsspannungen für SIM-Karten: 5 V , 3 V und 1,8 V ( ISO/IEC 7816 -3 Klassen A, B bzw. C). Die Betriebsspannung der Mehrzahl der SIM - Karten vor 1998 ins Leben gerufen wurde 5 V . Nachträglich hergestellte SIM-Karten sind mit 3 V und 5 V kompatibel . Moderne Karten unterstützen 5 V , 3 V und 1,8 V .

4 x 4 Millimeter (0,16 Zoll × 0,16 Zoll) Siliziumchip in einer SIM-Karte, die aufgezogen wurde. Beachten Sie die dünnen Gold-Bonddrähte und die regulären, rechteckigen digitalen Speicherbereiche.

Moderne SIM-Karten ermöglichen das Laden von Anwendungen, wenn die SIM-Karte vom Teilnehmer verwendet wird. Diese Anwendungen kommunizieren mit dem Mobilteil oder einem Server über das SIM Application Toolkit , das ursprünglich von 3GPP in TS 11.14 spezifiziert wurde. (Es gibt eine identische ETSI-Spezifikation mit unterschiedlicher Nummerierung.) ETSI und 3GPP pflegen die SIM-Spezifikationen. Die wichtigsten Spezifikationen sind: ETSI TS 102 223 (das Toolkit für Smartcards), ETSI TS 102 241 ( API ), ETSI TS 102 588 (Anwendungsaufruf) und ETSI TS 131 111 (Toolkit für mehr SIM-likes). SIM-Toolkit-Anwendungen wurden ursprünglich in nativem Code mit proprietären APIs geschrieben. Um die Interoperabilität der Anwendungen zu gewährleisten, hat sich ETSI für Java Card entschieden . Eine firmenübergreifende Zusammenarbeit namens GlobalPlatform definiert einige Erweiterungen auf den Karten, mit zusätzlichen APIs und Funktionen wie mehr kryptografische Sicherheit und kontaktlose RFID- Nutzung.

Daten

SIM-Karten speichern netzwerkspezifische Informationen, die zur Authentifizierung und Identifizierung von Teilnehmern im Netzwerk verwendet werden. Die wichtigsten davon sind ICCID, IMSI, Authentifizierungsschlüssel (K i ) , Local Area Identity (LAI) und betreiberspezifische Notrufnummer. Die SIM speichert auch andere Carrier-spezifische Daten wie SMSC ( Short Message Service Center )-Nummer, Service Provider Name (SPN), Service Dialing Numbers (SDN), Gebührenparameter und Mehrwertdienst (VAS) Anwendungen . (Siehe GSM 11.11.)

SIM-Karten können in verschiedenen Datenkapazitäten von 8 KB bis mindestens 256 KB erhältlich sein . Alle können auf der SIM maximal 250 Kontakte speichern, aber während der 32 - KB - Raum für 33 besitzt Mobilfunknetzcodes (MNC) oder Netzidentifikatoren , die 64 KB Version bietet Platz für 80 MNU. Dies wird von Netzbetreibern verwendet, um Daten in bevorzugten Netzen zu speichern, die meistens verwendet werden, wenn sich die SIM nicht in ihrem Heimatnetz befindet, sondern roaming ist . Der Netzbetreiber, der die SIM-Karte ausgestellt hat, kann damit ein Telefon mit einem bevorzugten Netz verbinden, das für den Anbieter günstiger ist, anstatt den Netzbetreiber bezahlen zu müssen, den das Telefon zuerst entdeckt hat. Dies bedeutet nicht, dass sich ein Telefon mit dieser SIM-Karte nur mit maximal 33 oder 80 Netzwerken verbinden kann, aber es bedeutet, dass der Aussteller der SIM-Karte nur bis zu dieser Anzahl von bevorzugten Netzwerken angeben kann. Wenn sich eine SIM außerhalb dieser bevorzugten Netze befindet, verwendet sie das erste oder beste verfügbare Netz.

ICCID

Jede SIM wird international durch ihre ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​identifiziert. ICCID ist die Kennung der eigentlichen SIM-Karte selbst – also eine Kennung für den SIM-Chip. Heutzutage werden ICCID-Nummern auch verwendet, um eSIM-Profile zu identifizieren, und nicht nur physische SIM-Karten. ICCIDs werden in den SIM-Karten gespeichert und während eines als Personalisierung bezeichneten Prozesses auch auf dem SIM-Kartenkörper eingraviert oder aufgedruckt. Die ICCID ist durch die ITU-T-Empfehlung E.118 als primäre Kontonummer definiert . Sein Layout basiert auf ISO/IEC 7812 . Laut E.118 kann die Nummer bis zu 22 Stellen lang sein, einschließlich einer einzigen Prüfziffer, die mit dem Luhn-Algorithmus berechnet wird . Die GSM-Phase 1 definierte jedoch die ICCID-Länge als undurchsichtiges Datenfeld mit einer Länge von 10 Oktetten (20 Ziffern), dessen Struktur spezifisch für einen Mobilfunknetzbetreiber ist .

Die Nummer setzt sich aus folgenden Unterteilen zusammen:

Aussteller-Identifikationsnummer (IIN)

Maximal sieben Ziffern:

  • Major Industry Identifier (MII), 2 feste Ziffern, 89 für Telekommunikationszwecke.
  • Ländercode , 2- oder 3-stellig, wie in der ITU-T- Empfehlung E.164 definiert .
    • NANP- Länder, außer Kanada, verwenden 01 , dh eine Null vor ihrer gemeinsamen Vorwahl +1
    • Kanada verwendet 302
    • Russland verwendet 701 , dh das Anhängen von 01 an seine Rufvorwahl +7
    • Kasachstan verwendet 997 , obwohl es den Anrufcode +7 mit Russland teilt
  • Emittentenkennung, 1–4 Ziffern.

Individuelle Kontoidentifikation

  • Individuelle Kontoidentifikationsnummer. Seine Länge ist variabel, aber jede Zahl unter einer IIN hat die gleiche Länge.

Prüfziffer

Mit der GSM-Phase-1-Spezifikation, die 10 Oktetts verwendet, in denen ICCID als gepackte BCD gespeichert wird, bietet das Datenfeld Platz für 20 Stellen, wobei die hexadezimale Ziffer "F" bei Bedarf als Füller verwendet wird.

In der Praxis bedeutet dies, dass auf GSM-SIM-Karten je nach Herausgeber 20-stellige (19+1) und 19-stellige (18+1) ICCIDs im Einsatz sind. Ein einzelner Emittent verwendet jedoch immer dieselbe Größe für seine ICCIDs.

Um die Sache noch mehr zu verwirren, scheinen SIM-Fabriken unterschiedliche Möglichkeiten zu haben, elektronische Kopien von SIM-Personalisierungsdatensätzen zu liefern. Einige Datensätze sind ohne die ICCID-Prüfsummenziffer, andere mit der Ziffer.

Gemäß E.118 aktualisiert die ITU-T eine Liste aller aktuell international vergebenen IIN-Codes in ihren Operational Bulletins, die zweimal im Monat veröffentlicht werden (letzter Januar 2019 war Nr. 1163 vom 1. Januar 2019). ITU-T veröffentlicht auch vollständige Listen: Stand Januar 2019 war die am 1. Dezember 2018 veröffentlichte Liste mit allen Emittenten-Identifikationsnummern vor dem 1. Dezember 2018.

Internationale Mobilfunkteilnehmeridentität (IMSI)

SIM-Karten werden in ihren jeweiligen Betreibernetzen durch eine eindeutige internationale Mobilfunkteilnehmeridentität (IMSI) identifiziert . Mobilfunknetzbetreiber verbinden Mobiltelefongespräche und kommunizieren über ihre IMSIs mit ihren marktüblichen SIM-Karten. Das Format ist:

  • Die ersten drei Ziffern stehen für den mobilen Ländercode (MCC).
  • Die nächsten zwei oder drei Ziffern stehen für den Mobilfunknetzcode (MNC). Dreistellige MNC-Codes werden von E.212 zugelassen, werden jedoch hauptsächlich in den Vereinigten Staaten und Kanada verwendet. Ein MCC kann sowohl 2-stellige als auch 3-stellige MNCs haben, ein Beispiel ist 350 007.
  • Die nächsten Ziffern repräsentieren die Mobile Subscriber Identification Number (MSIN). Normalerweise sind es 10 Stellen, aber bei einem 3-stelligen MNC können es auch weniger sein oder wenn nationale Vorschriften vorschreiben, dass die Gesamtlänge der IMSI weniger als 15 Stellen betragen sollte.
  • Die Ziffern sind von Land zu Land unterschiedlich.

Authentifizierungsschlüssel (K i )

Der K i ist ein 128-Bit-Wert, der zur Authentifizierung der SIMs in einem GSM- Mobilfunknetz verwendet wird (für das USIM- Netz benötigen Sie immer noch K i, aber auch andere Parameter werden benötigt). Jede SIM enthält ein einzigartiges K i , das ihr während des Personalisierungsvorgangs vom Betreiber zugewiesen wird. Der K i wird auch in einer Datenbank (als Authentifizierungszentrum oder AuC bezeichnet) im Netz des Trägers gespeichert.

Die SIM-Karte soll verhindern, dass jemand das K i über die Smartcard-Schnittstelle erhält . Stattdessen bietet die SIM-Karte eine Funktion, Run GSM Algorithm , die das Telefon verwendet, um Daten an die SIM-Karte zu übergeben, die mit dem K i signiert werden sollen . Dies macht die Verwendung der SIM-Karte konstruktionsbedingt obligatorisch, es sei denn, das K i kann aus der SIM-Karte extrahiert werden oder der Netzbetreiber ist bereit, das K i preiszugeben . In der Praxis weist der kryptografische GSM-Algorithmus zum Berechnen einer vorzeichenbehafteten Antwort (SRES_1/SRES_2: siehe Schritte 3 und 4, unten) aus dem K i bestimmte Schwachstellen auf, die das Extrahieren des K i von einer SIM-Karte und die Erstellung von a SIM-Karte duplizieren .

Authentifizierungsprozess:

  1. Wenn das mobile Gerät startet, erhält es die internationale Mobilfunkteilnehmeridentität (IMSI) von der SIM-Karte und leitet diese an den Mobilfunkbetreiber weiter, um Zugang und Authentifizierung anzufordern. Möglicherweise muss das mobile Gerät eine PIN an die SIM-Karte weitergeben, bevor die SIM-Karte diese Informationen preisgibt.
  2. Das Betreibernetz durchsucht seine Datenbank nach der ankommenden IMSI und ihrem zugehörigen K i .
  3. Das Betreibernetzwerk erzeugt dann eine Zufallszahl (RAND, was eine Nonce ist ) und signiert sie mit dem K i , das der IMSI zugeordnet ist (und auf der SIM-Karte gespeichert ist), und berechnet eine weitere Zahl, die in die signierte Antwort 1 (SRES_1 , 32 Bit) und den Verschlüsselungsschlüssel K c (64 Bit).
  4. Das Netz des Betreibers sendet dann den RAND an das mobile Gerät, das es an die SIM-Karte weiterleitet. Die SIM-Karte signiert sie mit ihrem K i , wodurch eine signierte Antwort 2 (SRES_2) und K c erzeugt wird , die sie an das mobile Gerät weitergibt . Das Mobilfunkgerät leitet SRES_2 an das Betreibernetz weiter.
  5. Das Betreibernetzwerk vergleicht dann sein berechnetes SRES_1 mit dem berechneten SRES_2, das das mobile Gerät zurückgegeben hat. Stimmen die beiden Nummern überein, wird die SIM authentifiziert und dem Mobilfunkgerät wird der Zugang zum Netz des Betreibers gewährt. K c wird verwendet, um alle weiteren Kommunikationen zwischen dem mobilen Gerät und dem Betreiber zu verschlüsseln.

Identität des Standortbereichs

Die SIM speichert Netzwerkstatusinformationen, die von der Location Area Identity (LAI) empfangen werden . Betreibernetze sind in Standortbereiche unterteilt, von denen jeder eine eindeutige LAI-Nummer hat. Wenn das Gerät den Standort wechselt, speichert es die neue LAI auf der SIM und sendet sie mit seinem neuen Standort an das Netz des Betreibers zurück. Wenn das Gerät aus- und wieder eingeschaltet wird, nimmt es Daten von der SIM-Karte und sucht nach der vorherigen LAI.

SMS-Nachrichten und Kontakte

Die meisten SIM-Karten speichern eine Reihe von SMS-Nachrichten und Telefonbuchkontakten. Es speichert die Kontakte in einfachen "Namen und Nummern"-Paaren. Einträge, die mehrere Rufnummern und zusätzliche Rufnummern enthalten, werden in der Regel nicht auf der SIM-Karte gespeichert. Wenn ein Benutzer versucht, solche Einträge auf eine SIM-Karte zu kopieren, teilt die Software des Mobilteils sie in mehrere Einträge auf und verwirft Informationen, die keine Telefonnummer sind. Die Anzahl der gespeicherten Kontakte und Nachrichten hängt von der SIM ab; Frühere Modelle speicherten nur fünf Nachrichten und 20 Kontakte, während moderne SIM-Karten normalerweise über 250 Kontakte speichern können.

Formate

SIM-Karten wurden im Laufe der Jahre kleiner gemacht; Die Funktionalität ist unabhängig vom Format. Auf die Full-Size-SIM folgten Mini-SIM, Micro-SIM und Nano-SIM. SIM-Karten werden auch in Geräte eingebettet.

Von links: Full-Size-SIM (1FF), Mini-SIM (2FF), Micro-SIM (3FF) und Nano-SIM (4FF)
Formate und Abmessungen der SIM-Karte
SIM-Kartenformat Eingeführt Standardreferenz Länge Breite Dicke
Vollformat (1FF) 1991 ISO/IEC 7810 : 2003, ID-1 85,6 mm (3,37 Zoll) 53,98 mm (2,125 Zoll) 0,76 mm (0,030 Zoll)
Mini-SIM (2FF) 1996 ISO/IEC 7810:2003, ID-000 25 mm (0,98 Zoll) 15 mm (0,59 Zoll) 0,76 mm (0,030 Zoll)
Micro-SIM (3FF) 2003 ETSI TS 102 221 V9.0.0, Mini-UICC 15 mm (0,59 Zoll) 12 mm (0,47 Zoll) 0,76 mm (0,030 Zoll)
Nano-SIM (4FF) Anfang 2012 ETSI TS 102 221 V11.0.0 12,3 mm (0,48 Zoll) 8,8 mm (0,35 Zoll) 0,67 mm (0,026 Zoll)
Embedded-SIM
(eSIM)
2016 ETSI TS 102.671 V9.0.0

JEDEC Design Guide 4.8, SON-8
GSMA SGP.22 V1.0

Alle Versionen der nicht eingebetteten SIM-Karten haben die gleiche ISO/IEC 7816- Pin-Anordnung.

SIM-Karte in voller Größe

Die Full-Size-SIM (oder 1FF, 1st Form Factor) war der erste Formfaktor, der auf den Markt kam. Es hatte die Größe einer Kreditkarte (85,60 mm × 53,98 mm × 0,76 mm). Später werden kleinere SIMs oft eingebettet in eine Full-Size-Karte geliefert, aus der sie entnommen werden können.

Mini-SIM

Der Speicherchip einer Micro-SIM-Karte ohne Plastik-Rückenplatte, neben einem US-Cent , der ca. 18 mm Durchmesser
Röntgenbild einer Mini-SIM mit Chip und Anschlüssen

Die Mini-SIM (oder 2FF)-Karte hat die gleiche Kontaktanordnung wie die Full-Size-SIM-Karte und wird normalerweise in einem Full-Size-Kartenträger geliefert, der durch eine Reihe von Verbindungsstücken befestigt ist. Diese Anordnung (in ISO/IEC 7810 als ID-1/000 definiert ) ermöglicht die Verwendung einer solchen Karte in einem Gerät, das eine Karte in voller Größe erfordert – oder in einem Gerät, das eine Mini-SIM-Karte erfordert, nachdem die Verbindungsstücke aufgebrochen wurden . Da die Full-Size-SIM nicht mehr verwendet wird, bezeichnen einige Anbieter die Mini-SIM als „Standard-SIM“ oder „Normal-SIM“.

Mikro-SIM

Die Micro-SIM- Karte (oder 3FF) hat die gleiche Dicke und Kontaktanordnung, jedoch eine reduzierte Länge und Breite, wie in der obigen Tabelle gezeigt.

Die Micro-SIM wurde vom European Telecommunications Standards Institute (ETSI) zusammen mit SCP, 3GPP (UTRAN/GERAN), 3GPP2 (CDMA2000), ARIB , GSM Association (GSMA SCaG und GSMNA), GlobalPlatform, Liberty Alliance und Open . eingeführt Mobile Alliance (OMA) zum Einbau in Geräte, die für eine Mini-SIM-Karte zu klein sind.

Der Formfaktor wurde in der 3GPP SMG9 UMTS Working Party vom Dezember 1998 erwähnt , dem Standardisierungsgremium für GSM-SIM-Karten, und der Formfaktor wurde Ende 2003 vereinbart.

Die Micro-SIM wurde auf Abwärtskompatibilität ausgelegt. Das Hauptproblem für die Abwärtskompatibilität war die Kontaktfläche des Chips. Durch die Beibehaltung der gleichen Kontaktfläche ist die Micro-SIM durch die Verwendung von Plastikausschnitteinfassungen mit den früheren, größeren SIM-Lesegeräten kompatibel. Die SIM wurde auch so konzipiert, dass sie mit der gleichen Geschwindigkeit (5 MHz) wie die vorherige Version läuft. Die gleiche Größe und Position der Pins führte zu zahlreichen "How-to"-Tutorials und YouTube-Videos mit detaillierten Anweisungen zum Zuschneiden einer Mini-SIM-Karte auf Mikro-SIM-Größe.

Der Vorsitzende von EP SCP, Dr. Klaus Vedder, sagte:

ETSI hat auf einen Marktbedarf von ETSI-Kunden reagiert, aber zusätzlich besteht der starke Wunsch, die vorhandene Schnittstelle nicht über Nacht ungültig zu machen oder die Leistung der Karten zu reduzieren.

Micro-SIM-Karten wurden von verschiedenen Mobilfunkanbietern zur Markteinführung des ursprünglichen iPads und später für Smartphones ab April 2010 eingeführt. Das iPhone 4 war das erste Smartphone, das im Juni 2010 eine Micro-SIM-Karte verwendet, gefolgt von vielen anderen .

Nano-SIM

Die Nano-SIM- Karte (oder 4FF) wurde am 11. Oktober 2012 eingeführt, als Mobilfunkanbieter in verschiedenen Ländern damit begannen, sie für Telefone bereitzustellen, die dieses Format unterstützten. Die Nano-SIM misst 12,3 mm × 8,8 mm × 0,67 mm (0,484 Zoll × 0,346 Zoll × 0,026 Zoll) und reduziert das bisherige Format auf die Kontaktfläche unter Beibehaltung der bestehenden Kontaktanordnungen. Um den Kontaktbereich wird ein kleiner Rand Isoliermaterial belassen, um Kurzschlüsse mit der Buchse zu vermeiden. Die Nano-SIM ist 0,67 mm (0,026 Zoll) dick, verglichen mit den 0,76 mm (0,030 Zoll) ihrer Vorgänger. 4FF kann in Adapter für die Verwendung mit Geräten gesteckt werden, die für 2FF- oder 3FF-SIMs ausgelegt sind, und ist zu diesem Zweck dünner gemacht, und Telefongesellschaften warnen diesbezüglich.

Das im September 2012 veröffentlichte iPhone 5 war das erste Gerät, das eine Nano-SIM-Karte verwendet, gefolgt von anderen Mobilteilen.

Sicherheit

Im Juli 2013 beschrieb Karsten Nohl, ein Sicherheitsforscher von SRLabs, Schwachstellen in einigen SIM-Karten, die DES unterstützten , das trotz seines Alters immer noch von einigen Betreibern verwendet wird. Der Angriff könnte dazu führen, dass das Telefon aus der Ferne geklont wird oder jemand Zahlungsinformationen von der SIM-Karte stehlen lässt. Weitere Details der Untersuchung wurden am 31. Juli 2013 bei BlackHat zur Verfügung gestellt.

Als Antwort sagte die Internationale Fernmeldeunion , die Entwicklung sei "enorm bedeutend" und sie werde ihre Mitglieder kontaktieren.

Im Februar 2015 wurde von The Intercept berichtet, dass die NSA und das GCHQ die von Gemalto (dem Hersteller von jährlich 2 Milliarden SIM-Karten ) verwendeten Verschlüsselungsschlüssel (Ki's) gestohlen hatten , wodurch diese Geheimdienste die Sprach- und Datenkommunikation ohne Wissen überwachen konnten oder Genehmigung von Mobilfunkanbietern oder gerichtliche Aufsicht. Nach Abschluss seiner Ermittlungen behauptete Gemalto, dass es „begründeten Grund“ zu der Annahme habe, dass die NSA und das GCHQ 2010 und 2011 eine Operation zum Hacken ihres Netzwerks durchgeführt haben, sagt jedoch, dass die Anzahl der möglicherweise gestohlenen Schlüssel nicht gewaltig gewesen wäre.

Im September 2019 beschrieb Cathal Mc Daid, eine Sicherheitsforscherin von AdaptiveMobile Security, wie Schwachstellen in einigen SIM-Karten, die die S@T Browser-Bibliothek enthielten, aktiv ausgenutzt wurden. Diese Schwachstelle wurde Simjacker genannt . Angreifer nutzten die Sicherheitslücke, um den Standort von Tausenden von Mobiltelefonnutzern in mehreren Ländern zu verfolgen. Weitere Details der Forschung wurden am 3. Oktober 2019 im VirusBulletin bekannt gegeben .

Entwicklungen

Als GSM bereits im Einsatz war, wurden die Spezifikationen weiterentwickelt und um Funktionen wie SMS und GPRS erweitert . Diese Entwicklungsschritte werden von ETSI als Releases bezeichnet. Innerhalb dieser Entwicklungszyklen wurde auch die SIM-Spezifikation weiterentwickelt: Neue Spannungsklassen, Formate und Dateien wurden eingeführt.

USIM

In reinen GSM-Zeiten bestand die SIM aus der Hardware und der Software. Mit dem Aufkommen von UMTS wurde diese Namensgebung gespalten: Die SIM war nun eine Anwendung und damit nur noch Software. Der Hardwareteil wurde UICC genannt. Diese Aufteilung war notwendig, weil UMTS eine neue Anwendung einführte, das Universal Subscriber Identity Module (USIM). Das USIM brachte unter anderem Sicherheitsverbesserungen wie gegenseitige Authentifizierung und längere Verschlüsselungsschlüssel und ein verbessertes Adressbuch.

UICC

"SIM-Karten" in entwickelten Ländern sind heute normalerweise UICCs, die mindestens eine SIM-Anwendung und eine USIM-Anwendung enthalten. Diese Konfiguration ist notwendig, da ältere GSM-only-Handsets ausschließlich mit der SIM-Anwendung kompatibel sind und einige UMTS-Sicherheitsverbesserungen auf der USIM-Anwendung beruhen.

Andere Varianten

In cdmaOne- Netzwerken ist das Äquivalent der SIM-Karte das R-UIM und das Äquivalent der SIM-Anwendung ist das CSIM .

Eine virtuelle SIM ist eine von einem Mobilfunknetzbetreiber bereitgestellte Mobiltelefonnummer , die keine SIM-Karte benötigt, um Telefongespräche mit dem Mobiltelefon eines Benutzers zu verbinden.

Embedded-SIM (eSIM)

Embedded SIM vom M2M-Anbieter Eseye mit Adapterboard zur Auswertung in einem Mini-SIM-Sockel

Eine eingebettete SIM (eSIM) ist eine Form einer programmierbaren SIM, die direkt in ein Gerät eingebettet ist. Das SMD-Format bietet die gleiche elektrische Schnittstelle wie die 2FF- und 3FF-SIM-Karten in voller Größe, wird jedoch im Rahmen des Herstellungsprozesses auf eine Leiterplatte gelötet. In M2M- Anwendungen, bei denen kein Wechsel der SIM-Karte erforderlich ist, entfällt die Notwendigkeit eines Steckers, was die Zuverlässigkeit und Sicherheit verbessert. Eine eSIM kann remote bereitgestellt werden ; Endbenutzer können Betreiber hinzufügen oder entfernen, ohne eine SIM-Karte physisch vom Gerät austauschen zu müssen.

Nutzung in Mobilfunkstandards

SIM-Karten verschiedener deutscher Mobilfunkanbieter

Die Verwendung von SIM-Karten ist in GSM- Geräten obligatorisch .

Die Satellitentelefon - Netze Iridium , Thuraya und Inmarsat ‚s BGAN verwenden auch SIM - Karten. Manchmal funktionieren diese SIM-Karten in normalen GSM-Telefonen und ermöglichen GSM-Kunden auch das Roaming in Satellitennetzen, indem sie ihre eigenen SIM-Karten in einem Satellitentelefon verwenden.

Das japanische 2G- PDC- System (das 2012 abgeschaltet wurde; SoftBank Mobile hat PDC bereits zum 31. März 2010 abgeschaltet) spezifiziert ebenfalls eine SIM-Karte, die jedoch nie kommerziell umgesetzt wurde. Die Spezifikation der Schnittstelle zwischen dem Mobilfunkgerät und der SIM-Karte ist im RCR STD-27 Annex 4 angegeben. GSM 11.11) für die Schnittstelle zwischen Smartcards und Mobiltelefonen. 1994 wurde der Name SIMEG in SMG9 geändert.

Japans zellulare Systeme der aktuellen und der nächsten Generation basieren auf W-CDMA (UMTS) und CDMA2000 und verwenden alle SIM-Karten. Japanische CDMA2000-basierte Telefone sind jedoch an das R-UIM gebunden, mit dem sie verbunden sind, und daher sind die Karten nicht mit anderen japanischen CDMA2000-Mobilteilen austauschbar (obwohl sie für Roaming-Zwecke außerhalb Japans in GSM/WCDMA-Mobilteile eingesetzt werden können).

CDMA- basierte Geräte verwendeten ursprünglich keine entfernbare Karte, und der Dienst für diese Telefone ist an eine eindeutige Kennung gebunden, die im Mobilteil selbst enthalten ist. Dies ist am weitesten verbreitet bei Betreibern in Amerika. Die erste Veröffentlichung des TIA-820-Standards (auch bekannt als 3GPP2 C.S0023) im Jahr 2000 definierte das Removable User Identity Module ( R-UIM ). Kartenbasierte CDMA-Geräte sind in Asien am weitesten verbreitet.

Das Äquivalent einer SIM in UMTS wird als Universal Integrated Circuit Card (UICC) bezeichnet, auf der eine USIM-Anwendung ausgeführt wird. Die UICC wird umgangssprachlich noch als SIM-Karte bezeichnet .

SIM und Mobilfunkanbieter

Die SIM-Karte eröffnete eine neue und bedeutende Geschäftsmöglichkeit für MVNOs – mobile virtuelle Netzbetreiber  – die Kapazitäten von einem der Netzbetreiber mieten, anstatt ein Mobilfunknetz zu besitzen oder zu betreiben und ihren Kunden nur eine SIM-Karte zur Verfügung stellen. MVNOs erschienen zuerst in Dänemark, Hongkong, Finnland und Großbritannien. Heute gibt es sie in über 50 Ländern, darunter den größten Teil Europas, den Vereinigten Staaten, Kanada, Mexiko, Australien und Teilen Asiens, und machen etwa 10 % aller Mobilfunkkunden weltweit aus.

In einigen Netzen ist das Mobiltelefon an die SIM-Karte des Mobilfunkanbieters gebunden , sodass das Telefon nur mit SIM-Karten des jeweiligen Mobilfunkanbieters funktioniert. Dies ist häufiger in Märkten der Fall, in denen Mobiltelefone von den Netzbetreibern stark subventioniert werden und das Geschäftsmodell davon abhängt, dass der Kunde für eine Mindestlaufzeit (in der Regel 12, 18 oder 24 Monate) beim Dienstanbieter bleibt. SIM-Karten, die von Anbietern mit zugehörigem Vertrag ausgegeben werden, werden als SIM-only- Deals bezeichnet. Gängige Beispiele sind die GSM-Netze in den Vereinigten Staaten, Kanada, Australien, Großbritannien und Polen. Viele Unternehmen bieten die Möglichkeit, die SIM-Sperre von einem Telefon zu entfernen, wodurch es effektiv ermöglicht wird, das Telefon dann in jedem Netzwerk zu verwenden, indem eine andere SIM-Karte eingelegt wird. Meistens können GSM- und 3G-Mobilteile einfach entsperrt und in jedem geeigneten Netz mit jeder SIM-Karte verwendet werden.

In Ländern, in denen die Telefone nicht subventioniert werden, zB Indien, Israel und Belgien, sind alle Telefone entsperrt. Wenn das Telefon nicht an seine SIM-Karte gebunden ist, können Benutzer problemlos das Netz wechseln, indem sie einfach die SIM-Karte eines Netzes durch die eines anderen ersetzen, während sie nur ein Telefon verwenden. Dies ist zum Beispiel typisch für Benutzer, die den Verkehr ihres Betreibers durch unterschiedliche Tarife zu verschiedenen Freunden in verschiedenen Netzen optimieren möchten, oder wenn sie international reisen.

Im Jahr 2016 begannen Mobilfunkanbieter, das Konzept der automatischen SIM-Reaktivierung zu verwenden, bei dem Benutzer abgelaufene SIM-Karten wiederverwenden können, anstatt neue zu kaufen, wenn sie diesen Betreiber erneut abonnieren möchten. Dies ist besonders in Ländern nützlich, in denen Prepaid-Anrufe dominieren und der Wettbewerb zu hohen Abwanderungsraten führt , da Benutzer jedes Mal, wenn sie zu einem Betreiber wechseln wollten, zu einem Mobilfunkanbieter zurückkehren mussten, um eine neue SIM-Karte zu kaufen.

Nur SIM

Gemeinhin als ein Produkt von Mobile Telekommunikationsunternehmen, „SIM-only“ bezieht sich auf eine Art von rechtlich bindenden Vertrag zwischen einem Mobilfunkanbieter und einem Kunden. Der Vertrag selbst hat die Form eines Kreditvertrages und unterliegt einer Bonitätsprüfung.

Im Rahmen eines reinen SIM-Vertrags stellt der Mobilfunkanbieter seinem Kunden nur eine Hardware, eine SIM-Karte, zur Verfügung, die gegen eine monatliche Zahlung eine vereinbarte Netznutzung beinhaltet. Die Netznutzung innerhalb eines reinen SIM-Vertrags kann in Minuten, Text, Daten oder einer beliebigen Kombination davon gemessen werden. Die Laufzeit eines Nur-SIM-Vertrags variiert je nach dem vom Kunden ausgewählten Angebot, aber in Großbritannien sind sie über einen Zeitraum von 1, 3, 6 und 12 Monaten verfügbar.

Nur-SIM-Verträge unterscheiden sich von Mobilfunkverträgen dadurch, dass sie außer einer SIM-Karte keine andere Hardware enthalten. In Bezug auf die Netznutzung ist SIM-only in der Regel kostengünstiger als andere Verträge, da der Anbieter während der Vertragslaufzeit nicht mehr berechnet, um die Kosten für ein mobiles Gerät auszugleichen. Die kurze Vertragslaufzeit ist eines der Hauptmerkmale von SIM-only – ermöglicht durch das Fehlen eines mobilen Endgeräts.

SIM-only erfreut sich sehr schnell wachsender Beliebtheit. Im Jahr 2010 stiegen die monatlichen Mobilfunkabonnements von 41 Prozent auf 49 Prozent aller britischen Mobilfunkabonnements. Nach Angaben des deutschen Forschungsunternehmens GfK wurden allein im Juli 2012 in Großbritannien 250.000 SIM-only-Mobilfunkverträge abgeschlossen, der höchste Wert seit Beginn der Aufzeichnungen durch die GfK.

Die zunehmende Smartphone-Durchdringung in Kombination mit finanziellen Bedenken führt dazu, dass Kunden Geld sparen, indem sie auf eine reine SIM-Karte umsteigen, wenn ihre ursprüngliche Vertragslaufzeit abgelaufen ist.

Geräte mit mehreren SIM-Karten

Dual-SIM-Steckplätze wie auf einem chinesischen Telefon gezeigt

Dual-SIM- Geräte verfügen über zwei SIM-Kartensteckplätze für die Verwendung von zwei SIM-Karten von einem oder mehreren Anbietern. Mehrfach-SIM-Geräte sind in Entwicklungsmärkten wie in Afrika , Ostasien , Südasien und Südostasien üblich , wo variable Abrechnungstarife, Netzabdeckung und Geschwindigkeit es für Verbraucher wünschenswert machen, mehrere SIM- Karten aus konkurrierenden Netzen zu verwenden. Dual-SIM-Telefone sind auch nützlich, um die private Telefonnummer von einer geschäftlichen Telefonnummer zu trennen, ohne mehrere Geräte mit sich führen zu müssen. Einige beliebte Geräte wie das BlackBerry KeyOne haben Dual-SIM-Varianten, jedoch waren Dual-SIM-Geräte in den USA oder Europa aufgrund mangelnder Nachfrage nicht üblich. Dies hat sich mit Mainline-Produkten von Apple und Google geändert, die entweder zwei SIM-Slots oder eine Kombination aus einem physischen SIM-Slot und einer eSIM bieten.

Dünne SIM-Karte

Eine dünne SIM (oder Overlay-SIM oder SIM-Overlay ) ist ein sehr dünnes Gerät in Form einer SIM-Karte mit einer Dicke von etwa 120 Mikrometern. Es hat Kontakte auf der Vorder- und Rückseite. Es wird verwendet, indem es auf eine normale SIM-Karte geklebt wird. Es bietet seine eigene Funktionalität, während es die Funktionalität der darunter liegenden SIM-Karte durchläuft. Es kann verwendet werden, um das mobile Betriebsnetzwerk zu umgehen und benutzerdefinierte Anwendungen auszuführen, insbesondere auf nicht programmierbaren Mobiltelefonen.

Seine Oberseite ist ein Anschluss, der anstelle der normalen SIM-Karte mit dem Telefon verbunden wird. Seine Unterseite ist ein Anschluss, der anstelle des Telefons mit der SIM-Karte verbunden wird. Mit Elektronik kann es Signale in beide Richtungen modifizieren, wodurch dem Telefon eine modifizierte SIM und/oder der SIM ein modifiziertes Telefon präsentiert wird. Es ist ein ähnliches Konzept wie das Game Genie , das eine Verbindung zwischen einer Spielkonsole und einer Spielkassette herstellt und ein modifiziertes Spiel erstellt.

Im Jahr 2014 kündigte Equitel , ein MVNO, das von der kenianischen Equity Bank betrieben wird , seine Absicht an, mit der Ausgabe von Thin-SIMs an Kunden zu beginnen, was Sicherheitsbedenken durch den Wettbewerb, insbesondere in Bezug auf die Sicherheit von mobilen Geldkonten, aufkommen ließ. Nach monatelangen Sicherheitstests und juristischen Anhörungen vor dem parlamentarischen Ausschuss für Energie, Information und Kommunikation des Landes gab die Kommunikationsbehörde von Kenia (CAK) der Bank jedoch grünes Licht für die Einführung ihrer dünnen SIM-Karten.

Siehe auch

Verweise

Externe Links

  • GSM 11.11 – Spezifikation der Schnittstelle Subscriber Identity Module-Mobile Equipment (SIM-ME).
  • GSM 11.14 – Spezifikation des SIM Application Toolkits für die Schnittstelle Subscriber Identity Module-Mobile Equipment (SIM-ME)
  • GSM 03.48 – Spezifikation der Sicherheitsmechanismen für das SIM Application Toolkit
  • GSM 03.48 Java API – API und Realisierung von GSM 03.48 in Java
  • ITU-T E.118 – Die internationale Gebührenkarte für Telekommunikation 2006 ITU-T