Краткие теоретические сведения. Аббревиатура SIM расшифровывается как «Subscriber Identification Module» – модуль опознавания

 

Аббревиатура SIM расшифровывается как «Subscriber Identification Module» – модуль опознавания абонента. Требования к SIM-картам устанавливаются международным стандартом ISO 7816.

В пластмассовом корпусе SIM-карты находится микрочип, выводы которого выходят на поверхность карты в виде контактных площадок.

Внешний вид, размеры и расположение контактов SIM-карты показаны на рисунке 2.1:

Рисунок 2.1 – SIM-карта

 

Назначение контактов:

Vcc - напряжение питания (+) от внешнего источника.

Reset и CLK – для подачи сигналов микропроцессору (сброс и синхронизация).

Gnd – земля (-).

I / O – для обмена данными, иногда обозначается как DATA.

Vpp – напряжение программирования (используется не всегда).

NC – не используются (резервные).

Микрочип состоит из микросхем микропроцессора и памяти. Микросхемы памяти делятся на ROM – постоянное запоминающее устройство и RAM – оперативная память.

В ROM-память оператором мобильной связи записывается операционная система, код IMSI, являющийся уникальным и обеспечивающий идентификацию SIM-карты в сети, индивидуальный ключ Ki, предназначенный для шифрования (если быть более точным, то с помощью ключа Ki и генеруемого случайного числа с помощью алгоритма A8 создаётся 64-битный ключ Kc. Ключ Ki хранится на конкретной SIM-карте и в базе данных оператора, содержится в тайне и никогда не передается между оператором и абонентом, а ключ Kc используется для шифрования данных, передаваемых между сотовым телефоном и базовой станцией сети). Так же в ROM заносятся шифровальные алгоритмы и некоторые другие коды, в том числе список разрешенных сетей (коды TMSI – Temporary Mobile Subscriber Identity, LAI – Location Area Identification), PUK – Personal Unblocking Key для разблокирования SIM-карты в случае троекратного неправильного ввода PIN-кода.

В RAM-память записываются пользовательские данные: телефонные номера, SMS-сообщения, коды PIN1 и PIN2 (первый для ограничения несанкционированного доступа, второй для получения доступа к специальным функциям, поддерживаемым оператором мобильной связи). При неправильном введении любого из двух PIN-кодов происходит блокировка SIM-карты, после чего возможно разблокирование при помощи кодов PUK1 (для PIN1) и PUK2 (для PIN2). Код PIN может быть изменён пользователем в отличии от PUK кода.

После того как SIM-карта вставлена в телефон при включении последнего на контакт Vcc подается напряжение питания, SIM-карта сразу переходит в режим ожидания сигнала RESET на соответствующий вывод (данный сигнал формируется телефоном). Сразу после этого на вывод CLK подается сигнал синхронизации, после чего SIM-карта (если все в порядке) отвечает последовательностью сигналов ATR (Answer To Reset), выдавая её на вывод DATA (I / O). Телефон воспринимает сигнал ATR, включается в рабочий режим, запрашивает PIN-код и начинается регистрация в сети. Если сигнал ATR по каким-либо причинам не воспринят телефоном, то телефон SIM-карту отвергает, а на дисплей выдает соответствующее сообщение.

Процесс регистрации в сети (после ввода правильного PIN-кода) начинается с того, что на SIM-карту оператором посылается 128-битное случайное число. С помощью так называемого алгоритма A3 из этого числа и идентификационного ключа Ki (см. выше) генерируется 32-битный ответный сигнал SRES (Signed Response), который отсылается оператору для проверки достоверности данных. В случае, если идентификационная информация, записанная на SIM-карте, совпадет с имеющейся в базе данных оператора, выдается положительный ответ на регистрацию пользователя в сети, телефон выводит на дисплей соответствующее сообщение и переходит в нормальный рабочий режим.

 

Практическая часть

 

Вставьте SIM карту с положительным балансом в соответствующий разъем модуля.

Включите модуль, ПЭВМ.