Дата: 19 августа 2021 | Обновлено: 23 августа 2021 | Автор: Moblie-man
Что может быть проще обычной SIM-карты, установленной в нашем смартфоне? Сегодня подобное изделие хотя бы в одном экземпляре есть уже практически у каждого человека. А у многих в столе такие пластиковые карточки могли заваляться и десятками экземпляров. Казалось бы, в эпоху безрамочных смартфонов, беспроводных зарядок, отправок Tesla в Космос, ничего проще маленькой «симки» быть не может, однако на деле все далеко не так просто.
Принцип устройства СИМ-карт незаслуженно считается предельно простым, хотя, по большому счету, это самый настоящий компьютер, представленный в столь компактном форм-факторе. Сегодня я постараюсь вкратце пробежаться по модулям и разновидностям SIM-карт, и, возможно, вас всерьез заинтересует эта тема.
История и выход на рынок
Первоначально формат SIM был определен Европейским институтом стандартов телекоммуникаций в спецификации с номером TS 11.11, описывающим физические и логические свойства сим-карты. С развитием UMTS спецификационная работа была частично перенесена на 3GPP.
Первая SIM-карта была разработана в 1991 году производителем мюнхенских смарт-карт Giesecke&Devrient, который продал первые 300 экземпляров финскому оператору беспроводной сети Radiolinja.
Данные
На SIM-картах хранится информация о сети, используемая для аутентификации и идентификации абонентов в сети. Наиболее важными из них являются ICCID, IMSI, ключ аутентификации (Ki), идентификатор локальной зоны (LAI) и номер экстренного вызова оператора.
Сим-карта, устройство которой основано на схемах, также хранит другие данные, зависящие от оператора, такие как номер центра службы коротких сообщений (SMS ServiceServiceName), имя поставщика услуг (SPN), номера служебных номеров (SDN), параметры Advanceofcharge и приложения с добавленной стоимостью (VAS).
SIM-карты могут поставляться в различных объемах данных от 8 до, по крайней мере, 256 КБ. Все они позволяют хранить максимум 250 контактов, но, если в версии 32 КБ имеется место для 33 кодов мобильных сетей (MNC) или «сетевых идентификаторов», разновидность на 64 КБ имеет место для 80 MNC. Этот показатель используется сетевыми операторами для хранения информации о предпочтительных сетях и в основном применяется, когда SIM находится не в своей домашней сети, а в роуминге. Что означает такое устройство сим-карты телефона?
Оператор, который выпустил «симку», может использовать это, чтобы подключить телефон к предпочтительной сети, чтобы использовать наилучшее коммерческое соглашение для исходной сетевой компании. Это не означает, что телефон, содержащий эту SIM, может подключаться максимум к 33 или 80 сетям, а значит лишь то, что эмитент SIM-карты может указывать только до этого количества предпочтительных сетей. Если «симка» находится за пределами этих предпочтительных сетей, она будет использовать первую или лучшую доступную из них.
Как узнать, сколько памяти на Android-смартфоне
Если Android-смартфон иногда тормозит, как раз здесь вы сможете найти причину — возможно, какое-то приложение расходует очень много памяти. Если обычно вы не используете эту программу, то есть смысл остановить ее работу. На устройстве, используемом в качестве примера, общий объем постоянной памяти составляет 8 ГБ. Как мы видим, для пользователя из них свободно всего 3, 71 ГБ. В данный момент используется 3, 32 ГБ. Нажав на раздел «Внутренний накопитель», можно узнать, чем именно занят этот объем памяти.
Рассказываем, как узнать, чем забита память телефона при помощи настроек, менеджера файлов или специальных программ.
ICCID
Каждая SIM-карта идентифицируется на международном уровне по идентификатору интегральной схемы (ICCID). ICCID хранятся на сим-картах, а также выгравированы или напечатаны на корпусе во время процесса персонализации.
ICCID определяется рекомендацией ITU-T E.118 в качестве Первичного номера. Его компоновка основана на ИСО/МЭК 7812. Согласно E.118 число может составлять до 22 цифр, включая одну контрольную цифру, вычисленную с использованием алгоритма Луна. Однако Фаза 1 GSM определила длину ICCID как 10 октетов (20 цифр) с конкретной структурой оператора.
Международная идентификация мобильного абонента (IMSI)
SIM-карты идентифицируются в индивидуальных сетях операторов с помощью уникальной международной идентификации мобильного абонента (IMSI). Операторы мобильной сети подключаются к мобильным телефонным звонкам и обмениваются своими SIM-картами на рынке с использованием своих IMSI. Их формат следующий.
Первые три цифры представляют мобильный код страны (MCC).
Следующие две или три цифры представляют код мобильной сети (MNC). Трехзначные коды MNC разрешены E.212, но в основном используются в Соединенных Штатах и Канаде.
Следующие цифры представляют собой идентификационный номер мобильного абонента (MSIN). Обычно это 10 цифр, но значение будет меньше в случае трехзначного MNC или если национальные правила указывают, что общая длина IMSI должна быть меньше 15 цифр. Все эти цифры отличаются от страны к стране, поэтому могут наблюдаться отличия в том, как устроена сим-карта. Схема же является стандартной и заводской, разница наблюдается лишь в записанной информации.
Данные сотовых операторов загружаются из Сети
В первую очередь должна быть спроектирована и построена новая инфраструктура для обеспечения передачи данных на eSIM. Ее создание начинается с производства eSIM-чипа, на который предварительно загружены два файла. В первом сохранена информация о сервере обнаружения, с которым чип устанавливает свое первое соединение. Во втором хранятся сертификаты, с помощью которых eSIM-чип проверяет, действительно ли данные были получены с сервера обнаружения.
Данные сертификаты позволяют чипу авторизоваться на сервере. Приобретая смартфон с eSIM, абонент заключает договор об оказании услуг связи и получает от мобильного оператора код, который вводит в свой смартфон. Затем встроенный eSIM-чип устанавливает контакт с сервером обнаружения и отправляет на него код, полученный абонентом при подписании договора.
Ключ аутентификации (Ki)
Kni — это 128-битное значение, используемое для аутентификации SIM-карт в мобильной сети GSM (для сети USIM вам все равно нужен Ki, но требуются другие параметры). На каждой SIM-карте хранится уникальный Ki, присвоенный ей оператором во время процесса персонализации. Этот параметр также хранится в базе данных (называемой центром аутентификации, или AuC) в сети оператора связи.
Как устроена сим-карта с учетом вышеизложенного? Разработана она таким образом, чтобы не допускать получения Ki с помощью интерфейса смарт-карты. Вместо этого SIM-карта предоставляет функцию «Запустить GSM-алгоритм», которая позволяет телефону передавать данные на «симку», которая должна быть подписана с Ki. Это по идее делает использование сим-карты обязательным, если Ki не может быть извлечено с SIM-карты или оператор желает раскрыть этот параметр. На практике криптографический алгоритм GSM для вычисления SRES_2 (см. шаг 4 ниже) из Ki имеет определенные уязвимости, которые могут позволить извлечение этого значения с «симки» и создание дублированной SIM-карты.
Как посмотреть доступный объем свободной памяти на андроиде
Время, которое потребуется на тестирование зависит от количества выбранных пунктов и от объема оперативной памяти телефона. По завершении тестирования вы получите подробную информацию об устройстве. Приложение предоставляет подробную информацию об устройстве. Для того, чтобы узнать доступный объем с помощью AnTuTu Benchmark необходимо проделать следующее. Открыв приложение, зайдите во вкладку тест.
Здесь отображается объем использованной и свободной памяти (причем можно посмотреть данные за 3, 6, 12 часов или за день), общий объем доступной памяти, его среднее использование в процентах.
Идентификация области местоположения
SIM хранит информацию о состоянии сети, которая принимается из идентификатора области расположения (LAI). Сети операторов делятся на районы расположения, каждый из которых имеет уникальный номер LAI. Когда устройство меняет местоположение, оно сохраняет новый LAI на SIM-карте и отправляет его обратно в операторскую сеть с новым местоположением. Если устройство работает циклически, оно будет извлекать данные с «симки» и выполнять поиск предыдущего LAI. На этой особенности работают и некоторые подслушивающие устройства с сим-картой.
Как узнать, чем забита память смартфона
Диспетчер (менеджер) файлов — отдельное приложение на телефоне, установленное по умолчанию (также есть масса аналогов в Google Play). В диспетчере файлов можно найти все папки, в которых хранятся файлы на телефоне. Часто там указан общий размер каждого типа файлов, как и в меню «Хранилище». В настройках телефона можно найти базовую информацию о файлах, которые занимают место в памяти. Для этого необходимо:
Чтобы получить данные с карты, используются SIM-сканеры или SIM-клонеры. Купить их можно за 150 рублей или даже дешевле.
SMS-сообщения и контакты
Большинство SIM-карт будут по умолчанию хранить некоторое количество SMS-сообщений и контактов телефонной книги. Контакты хранятся в простых парах «имя и номер»: записи, содержащие несколько телефонных номеров и дополнительных телефонных номеров, обычно не сохраняются на ней. Такие условия обеспечивает устройство сим-карты. Контакты могут быть сохранены весьма ограниченно. Например, когда пользователь пытается скопировать такие записи на «симку», программное обеспечение телефона разбивает их на несколько записей, отбрасывая любую информацию, которая не является номером телефона.
Количество сохраняемых контактов и сообщений зависит от SIM-карты. Ранние модели будут хранить всего пять сообщений и 20 контактов, в то время как современные сим-карты обычно могут хранить более 250 позиций.
Из чего состоит сим-карта
Это один из видов процессорных карт. Она нужна для идентификации пользователя, подтверждает его право на получение услуг. Это переносной носитель для контракта.
Рабочий электронный компонент заключён в прочный тонкий корпус из ПВХ, размер которого постепенно уменьшался с развитием технологий – для экономии места внутри смартфона. Размер электронного модуля практически остался прежним.
Снаружи на электронном модуле находится металлическая пластина с контактами. Количество контактов и их рисунок у разных производителей не одинаковы. Через эти контакты осуществляется питание рабочих компонентов сим-карты, подаются команды управления, происходит ввод и вывод данных.
Внимание!
Металлические контакты портятся и окисляются под воздействием кожного жира, поэтому желательно не прикасаться к ним руками. Если причина неполадок в работе карточки – засорение контактов, можно аккуратно очистить их ластиком и протереть спиртом.
Внутреннее устройство – это компьютер в миниатюре. Сходство заключается в наборе функциональных элементов и принципе работы.
Главные элементы сим-карты:
- процессор;
- оперативная память;
- постоянная память – здесь хранится операционная система;
- память с файловой системой для хранения информации пользователей;
- контроллер ввода и вывода данных.
Однако, человек напрямую воспользоваться этим компьютером не сможет. В нём отсутствуют элементы интерфейса. Обращение к процессору и памяти происходит средствами мобильного телефона. Питание блоков памяти, процессора и генератора тактовой частоты также обеспечивается его аккумуляторной батареей.
Mini-SIM
Карта mini-SIM (или 2FF) имеет такое же контактное устройство, что и полноразмерная сим-карта, и обычно поставляется в полноразмерном адапторе, прикрепленной к нему соединительными элементами. Эта схема позволяет использовать ее и в устройстве, требующем полноразмерной карты, и в аппарате, требующем мини-SIM-карту (после разрыва соединительных элементов). Поскольку полноразмерная «симка» больше не используется, некоторые поставщики называют этот форм-фактор стандартной или обычной SIM-картой.
SIM Tool Dark Edition
Мы знаем, что многие люди любят использовать приложения Android в темном режиме , поэтому мы включили SIM Tool Dark Edition. Приложение идентично SIM Tool Manager; отличается только тема.
Мы не уверены, почему разработчик не смог объединить обе темы в одном приложении, но кто мы такие, чтобы судить?
Скачать: SIM Tool Dark Edition (бесплатно)
Micro-SIM
Карта micro-SIM (или 3FF) имеет аналогичную толщину и расположение контактов, но ее отличает уменьшенная длина и ширина.
Формат микро-SIM был представлен Европейским институтом стандартов телекоммуникаций (ETSI) для установки в устройствах, слишком маленьких для мини-SIM-карты. Форм-фактор был упомянут в рабочей группе 3GPP SMG9 UMTS, которая является органом, устанавливающим стандарты для SIM-карт GSM, в декабре 1998 года, и впоследствии согласован в конце 2003 года.
Микро-SIM была разработана для обратной совместимости. Основной проблемой была контактная область чипа. Сохранение одной и той же области контакта позволяет микро-SIM быть совместимой с предыдущими, более крупными считывателями SIM-карт за счет использования пластиковых вырезов. Устройство было также разработано для работы на той же скорости (5 МГц), что и предыдущая версия. Одинаковые размеры и положение контактов привели к многочисленным учебным пособиям и видеороликам YouTube с подробными инструкциями, как обрезать мини-SIM-карту на размер micro-SIM. Однако такие действия в домашних условиях иногда приводят к тому, что в результате сим-карта не соответствует устройству или вовсе приходит в негодность.
Как устроены SIM-карты. Часть первая: история вопроса
Привычная нам SIM-карта, которую так легко переставить из одного телефона в другой, появилась совсем не одновременно с рождением мобильного телефона как такового. Первые мобильные телефоны работали в «привязанных» стандартах связи: параметры подписки записывались непосредственно в память мобильного терминала. Причем в самых старых аналоговых стандартах вроде NMT-450 — даже без защиты: при желании можно было скопировать запись в другой телефонный аппарат и создать его клон, разговаривать за счет владельца или принимать адресованные ему звонки.
Чуть позднее появилось решение для защиты — так называемый SIS-код: 18-значное число, уникальное для каждого аппарата и зашитое в специальный процессор. SIS-коды централизованно распространялись между производителями, так что двух аппаратов с одинаковым кодом быть не могло. В этом же процессоре хранился и семизначный RID-код, который передавался при регистрации в сети на базовую станцию.
SIM-карта сокровищ: как потерять все, потеряв один лишь телефон — https://t.co/ElKB4U1unJ
— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) November 17, 2014
Оттуда взамен приходило случайно сгенерированное число, и SIS-процессор на основе этого числа и своего уникального SIS ответа должен был сгенерировать ключ, по правильности которого и происходила авторизация.
Небольшая длина как ключей, так и генерируемых чисел была вполне достаточной в те времена (речь о 1994 годе), хотя позднее система и была взломана. Однако еще за три года до этого появился цифровой стандарт GSM, в котором аналогичная, но более стойкая система авторизации была реализована изначально, а сам стандарт стал «отвязанным».
Сотовые сети 5G: как они будут работать, зачем нужны и когда будут доступны — https://t.co/27iaXMktJE pic.twitter.com/wnkjiuaos9
— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 22, 2015
То есть функции авторизации возложили не на сам аппарат, а на внешний процессор, встроенный в смарт-карту, которую назвали SIM (Subscriber Identity Module, «модуль идентификации абонента»). Данные о подписке абонента перестали быть зависимыми от самого аппарата — стало возможным использовать любые устройства, меняя их сколь угодно часто.
SIM-карта является, по сути, смарт-картой стандарта ISO 7816 и не особенно отличается от других контактных чиповых карт — например, банковских или таксофонных. Первые «симки» имели точно такой же размер, о котором и сегодня напоминают стартовые пакеты операторов связи: просто миниатюризация телефонов очень быстро привела к тому, что полноразмерные карты (1FF) перестали помещаться внутрь аппаратов, поэтому придумали легко выламывающийся модуль (mini-SIM или 2FF), в котором содержатся чип и контактные площадки, но гораздо меньше лишнего пластика.
Несмотря на дальнейшую миниатюризацию (micro-SIM — 3FF, а затем и nano-SIM — 4FF), форма и расположение контактных площадок, а также принципы работы встроенных чипов остаются неизменными вот уже почти 25 лет, а большие пластиковые «болванки» до сих пор выпускаются для того, чтобы услугами мог воспользоваться даже абонент с очень старым телефоном, — таков стандарт.
Что характерно, многие старые аппараты при этом не смогут прочитать современную «симку», даже если она будет полноразмерной. Дело в том, что ранее повсеместно для питания процессора SIM-карты использовалось напряжение 5 В, а теперь в ходу 3 В. И ради экономии многие производители выпускают SIM-карты с поддержкой только одного напряжения, а не двух — в старом пятивольтовом сотовом телефоне у SIM-карты просто сработает защита по питанию и процессор работать не станет.
Современный смартфон — это полноценный компьютер. Очень опасный компьютер. Расскажем, почему https://t.co/2uibZkeLc6 pic.twitter.com/ILw4G8eQHl
— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) November 15, 2015
В постоянную память SIM-карты уже на этапе производства записываются IMSI (International Mobile Subscriber Identity, «международный идентификатор мобильного абонента») под конкретного оператора, заказывающего модуль, а также 128-битный ключ Ki (Key Identification, «индивидуальный ключ аутентификации пользователя»). Если говорить грубо, это логин и пароль абонента, намертво зашитые в «железе» SIM-карты.
Соответствие IMSI учетной записи определенного абонента с его телефонным номером хранится в базе данных оператора, именуемой HLR (Home Location Register, «база информации об абоненте»). Эти данные копируются во временную базу данных VLR (Visitor Location Register, «база посещающих абонентов») в каждом конкретном сегменте сети, в котором в определенный момент времени находится абонент.
2 млрд скомпрометированных SIM-карт #Gemalto — кошмар или ерунда? https://t.co/9gRdY9Sb0Z pic.twitter.com/IdnjjrwRwn
— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) March 10, 2015
Авторизация происходит очень просто: при регистрации VLR отправляет на телефон абонента случайное 128-битное число (RAND), из которого на основе ключа Ki процессор SIM-карты вычисляет по алгоритму A3 32-битный ответ SRES, который отправляется обратно в VLR. Если ответ совпадает с ожидаемым, то происходит регистрация в сети.
По другому алгоритму, A8, также на основе RAND и Ki, вычисляется еще один временный ключ — Kc. А уже на основе этого ключа по третьему алгоритму, A5, происходит шифрование данных, передаваемых в эфир.
По умолчанию шифрование включено всегда, однако в ряде случаев (например, по требованию ФСБ во время выполнения спецопераций) оно может отключаться — тогда разговоры происходят без шифрования и легко перехватываются из эфира. На старых телефонах в этот момент на дисплее отображается открытый замочек, на современных смартфонах, кроме BlackBerry, по этому поводу полная тишина.
Легко ли взломать сотовую сеть? Хочется верить, что сложно, но на самом деле… https://t.co/9sS01xS55j pic.twitter.com/aXIznfpXNL
— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) November 23, 2015
Кстати, существует атака для прослушивания телефонных разговоров из эфира — с использованием устройства под названием IMSI Catcher. Оно эмулирует базовую станцию, на которой регистрируются телефоны, и ретранслирует все сигналы на настоящую БС.
В этом случае весь процесс авторизации происходит в штатном режиме (взлом ключей не требуется), но «поддельная» базовая станция дает аппарату команду работать без шифрования, соответственно, звонок без шифрования проходит через нее и прослушивается без ведома оператора.
Интересно, что такая уязвимость — это вовсе не «баг» стандарта, а самая что ни на есть «фича», заложенная на этапе разработки по требованию спецслужб, чтобы те могли реализовывать атаки типа Man-In-The-Middle в ходе оперативно-разыскных мероприятий.
Nano-SIM
Карта nano-SIM (или 4FF) была представлена 11 октября 2012 года, когда поставщики мобильных услуг в разных странах начали поставлять ее для телефонов, поддерживающих такой формат. Нано-SIM имеет размеры 12,3 × 8,8 × 0,67 мм и уменьшает предыдущий формат до области контакта, сохраняя при этом существующие функции. Небольшой ободок изоляционного материала остается вокруг контактной области, чтобы избежать коротких замыканий. Нано-SIM имеет толщину 0,67 мм по сравнению с 0,76 мм ее предшественников. Карты 4FF могут быть помещены в адаптеры для использования с устройствами, предназначенными для SIM-карт 2FF или 3FF, и для этого сделаны более тонкими, но многие телефонные компании не рекомендуют это.
IPhone 5, выпущенный в сентябре 2012 года, стал первым устройством, использующим активированные сим-карты nano, за которым последовали другие телефоны.
Предстоящее новое поколение сим-карт называется e-SIM или eSIM (embeddedSIM), которое является незаменяемым встроенным чипом в SON-8 корпусе — пайкой непосредственно на монтажной плате. Оно будет иметь возможности M2M и удаленного доступа к SIM-карте.
Установка слота
При наличии нового слота, установка не являлась бы проблемой, но так как ножки родного слота тоже пострадали, пришлось повозиться и с ними.
Для начала я удалил с платы остатки ножек, полудил места паек паяльным флюсом и принялся паять. Паял обычным паяльником на 40 Ватт, хотя такие детали лучше паять паяльной станцией. Начал с того, что заклеил и припаял корпус слота, потом сами ножки. Короткие концы ножек слота не доходили до места их пайки, и приходилось наращивать ножки тонким медным проводом. Пришлось паять каждую ножку стараясь не задеть уже припаянную, а они находятся на очень близком расстоянии (занятие не для слабонервных). В завершении протёр спиртом все места, где были остатки флюса.
