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【摘要】 SIM卡是一种电脑芯片。它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。
【关键词】 SIM卡 STK卡 国际移动用户识别号（IMSI） RAND
一、认识SIM卡
SIM卡是（Subscriber Identity Module 客户识别模块）的缩写.它是在一电脑芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及电话簿等内容，供网络客户身份进行鉴别，并对客户通话语音信息进行加密。
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。
二、SIM卡的主要功能
1、存储用户相关数据。SIM卡存储的数据可分为四类：第一类是固定存放的数据。这类数据在ME（Mobile Equipment）被出售之前由SIM卡中心写入，包括国际移动用户识别号（IMSI）、鉴权密钥（KI）等；第二类是暂时存放的有关网络的数据。如位置区域识别码（LAI）、移动用户暂时识别码（TMSI）等；第三类是业务代码，如个人识别码（PIN）、解锁码（PUK）等；第四类是电话号码簿，是手机用户存储的电话号码。
2、用户PIN的操作和管理。SIM卡本身是通过PIN码来保护的，PIN是一个四位到八位的个人密码，只有当用户输入正确的PIN码时，SIM卡才能被启用，移动终端才能对SIM卡进行存取，也只有PIN认证通过后，用户才能上网通话。
3、用户身份鉴权。确认用户身份是否合法，鉴权过程是在是在网络和SIM卡之间进行的，而鉴权时间一般是在移动终端登记入网和呼叫。
4、SIM卡中的保密算法及密钥。SIM卡中最敏感的数据是保密算法。PIN码可由用户在手机上自己设定，PUK码由运营者持有。
三、SIM卡物理结构
SIM卡拥有四种的物理结构，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。
四、SIM卡内部结构
SIM卡内部有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、工作存储器RAM数据存储器EEPROM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：
五、SIM卡保存的数据类型
保存的数据主要有：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；3、由用户自己存入的数据。比如，短消息、固定拨号，缩位拨号等。4、用户在用卡过程中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），周期性位置更新间隔时间，TMSI等。
六、SIM卡在GSM系统中的应用
对于一个用户号码，IMSI和KI码是唯一的。TMSI是随时变动的。但IMSI很用以被复制。KI码需要攻击算号才出来。TMSI是电信服务商发给的。1. 手机开机后会从SIM卡中读取IMSI和TMSI；2. 手机登录网络时，将会IMSI或TMSI发给网络；3. 网络判断到该IMSI或TMSI有效，要生成一个128bit的RAND，然后发给手机；4. 手机收到RAND后，将RAND发给SIM卡；5. SIM以里面的KI为密钥对RAND进行A3A8运算，生成（SRES+Kc）；6. 手机读取（SRES+Kc）（32bit+64bit），并将SRES发给网络；7. 网络自己进行一次A3A8运算，如果结果与手机返回的SRES相同，则认为该用户合法。
七、总结
SIM卡是带有微处理器的芯片，内有5个模块，每个模块对应一个功能：CPU（8位/16位/32位）、程序存储器ROM、工作存储器RAM、数据存储器EEPROM和串行通信单元，这5个模块集成在一块集成电路中。
参 考 文 献
[1]刘宗祥 GSM系统中的用户识别模块─SIM卡 《移动通信》，2014年06期，
[2]郑 秀 正确使用SIM卡《家庭科技》，2015年 第4期
【关键词】 SIM卡 STK卡 国际移动用户识别号（IMSI） RAND
一、认识SIM卡
SIM卡是（Subscriber Identity Module 客户识别模块）的缩写.它是在一电脑芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及电话簿等内容，供网络客户身份进行鉴别，并对客户通话语音信息进行加密。
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。
二、SIM卡的主要功能
1、存储用户相关数据。SIM卡存储的数据可分为四类：第一类是固定存放的数据。这类数据在ME（Mobile Equipment）被出售之前由SIM卡中心写入，包括国际移动用户识别号（IMSI）、鉴权密钥（KI）等；第二类是暂时存放的有关网络的数据。如位置区域识别码（LAI）、移动用户暂时识别码（TMSI）等；第三类是业务代码，如个人识别码（PIN）、解锁码（PUK）等；第四类是电话号码簿，是手机用户存储的电话号码。
2、用户PIN的操作和管理。SIM卡本身是通过PIN码来保护的，PIN是一个四位到八位的个人密码，只有当用户输入正确的PIN码时，SIM卡才能被启用，移动终端才能对SIM卡进行存取，也只有PIN认证通过后，用户才能上网通话。
3、用户身份鉴权。确认用户身份是否合法，鉴权过程是在是在网络和SIM卡之间进行的，而鉴权时间一般是在移动终端登记入网和呼叫。
4、SIM卡中的保密算法及密钥。SIM卡中最敏感的数据是保密算法。PIN码可由用户在手机上自己设定，PUK码由运营者持有。
三、SIM卡物理结构
SIM卡拥有四种的物理结构，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。
四、SIM卡内部结构
SIM卡内部有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、工作存储器RAM数据存储器EEPROM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：
五、SIM卡保存的数据类型
保存的数据主要有：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；3、由用户自己存入的数据。比如，短消息、固定拨号，缩位拨号等。4、用户在用卡过程中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），周期性位置更新间隔时间，TMSI等。
六、SIM卡在GSM系统中的应用
对于一个用户号码，IMSI和KI码是唯一的。TMSI是随时变动的。但IMSI很用以被复制。KI码需要攻击算号才出来。TMSI是电信服务商发给的。1. 手机开机后会从SIM卡中读取IMSI和TMSI；2. 手机登录网络时，将会IMSI或TMSI发给网络；3. 网络判断到该IMSI或TMSI有效，要生成一个128bit的RAND，然后发给手机；4. 手机收到RAND后，将RAND发给SIM卡；5. SIM以里面的KI为密钥对RAND进行A3A8运算，生成（SRES+Kc）；6. 手机读取（SRES+Kc）（32bit+64bit），并将SRES发给网络；7. 网络自己进行一次A3A8运算，如果结果与手机返回的SRES相同，则认为该用户合法。
七、总结
SIM卡是带有微处理器的芯片，内有5个模块，每个模块对应一个功能：CPU（8位/16位/32位）、程序存储器ROM、工作存储器RAM、数据存储器EEPROM和串行通信单元，这5个模块集成在一块集成电路中。
参 考 文 献
[1]刘宗祥 GSM系统中的用户识别模块─SIM卡 《移动通信》，2014年06期，
[2]郑 秀 正确使用SIM卡《家庭科技》，2015年 第4期