用户识别模块（SIM卡）技术任务

1.SIM卡的功能

GSM数字蜂窝移动通信系统中的用户识别模块（SIM）卡是GSM系统中移动台的重要组成部分，是用户入网登记的凭证。在GSM系统中，通过对SIM卡的物理接口、逻辑接口的明确定义，来完成与移动终端的连接和信息交换。同时，在SIM卡内部进行用户信息存储，执行鉴权算法和加密密钥等工作。

SIM卡是移动用户入网获取服务的钥匙，用户只需将SIM卡插入任何一台GSM终端，即能实现通信，而通信费用会自动记入持有该卡的用户账户。SIM卡接收、管理着许多提供给用户业务的信息，还可用于存储短信息。

在GSM系统中SIM卡具有如下功能。

（1）存储数据。SIM卡中存有用户身份认证所需的信息，如IMSI、TMSI及用户鉴权键Ki等；存储安全保密有关的信息，如加密密钥Kc、密钥序号n、加密算法A3、A5、A8，个人识别码（Personal Identification Number，PIN）、PIN出错计数、SIM卡状态、个人解锁码（Personal Unlock，PUK）等；存储与网络和用户有关的管理数据，如PLMN代码、LAI、用户登记的通信业务等；还可存储用户的个人信息。

A3、A8算法是在生产SIM卡时写入的，一般人无法读出，PIN可由用户在手机上自己设定，PUK码由运营商持有，Kc是在加密过程中由Ki导出的。部分信息一经写入不再改变，如IMSI、PLMN代码等，部分信息可随时改变，如PIN、TMSI、用户个人信息等。

（2）执行安全操作。SIM卡可进行用户入网的鉴权、用户信息的加密、TMSI的更新，PIN的操作和管理。SIM卡本身是通过PIN来受保护的，PIN是一个4～8位的个人身份号。在用户选用开机输入PIN的功能时，只有当用户正确输入PIN时，SIM卡才能被启用，移动台才能对SIM卡进行存取，也只有PIN认证通过后，用户才能接入网络。用户身份鉴权用于确认用户是否合法，确认是网络和SIM卡一起进行的，而确认时间一般是在移动终端登记入网和呼叫时。

2.SIM卡的结构

SIM卡是带微处理芯片的IC（Intelligent Card）卡，它由CPU、工作存储器（即RAM）、程序存储器（即ROM）、数据存储器（即EEP-ROM）和串行通信单元5个模块组成。SIM卡的时钟信号、复位信号、电源均由移动终端提供，SIM卡共有8个触点，这些触点的作用如图2-1-31所示。

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图2-1-31 SIM卡结构图

3.SIM卡的使用

在GSM系统中，移动终端出厂后不能直接使用，用户必须在网络经营部门注册得到一张SIM卡，它是持卡用户在运营商的代表。用户无需拆开手机即可装卸SIM卡。

4.SIM卡的安全

当用户将SIM卡插入GSM终端后，终端会提示输入长度为4～8位数的PIN，用户输入PIN后，按“#”键即启动对PIN的校验。若输入正确，移动终端就可对SIM卡进行存取，读出相关数据，而且可接入网络。每次呼叫结束或移动终端正常关闭时，所有的临时数据都会从移动终端传送到SIM卡中，以后开、关移动终端又都要进行PIN校验。通信过程中，从移动终端中取出SIM卡会终止当时的通信，而且还可能破坏用户数据。PIN可以任意修改，但输入新的PIN前，要先输入原来的PIN，如果输入PIN不正确，用户还可以再输入两次。输入出错时会显示出错信息，PIN连续输错三次后SIM卡将闭锁。

解除SIM卡闭锁，可使用正确的八位解锁PUK码，如果输入的PUK码连续出错超过10次，SIM将报废。用户能否知道PUK是由网络运营商的SIM卡管理规程确定的，如果SIM闭锁，普通用户通常需到营业厅进行解锁，而预付费用户的PUK码是与SIM卡一起提供给用户的，用户可自行解锁。

SIM卡的使用有一定年限，物理寿命取决于用户的插拔次数，约在1万次左右。而集成芯片的寿命取决于数据存储器的写入次数，约在5万次左右，不同厂家指标不同，SIM卡的寿命也略有不同。

SIM卡都有防水、耐磨、抗静电、接触可靠等特点。但用户在使用中仍需注意：不要人为浸水、用硬物刮擦SIM卡；不要弯折SIM卡；不要经常插拔SIM卡；拆卸SIM卡前先要关闭手机电源；SIM卡表面氧化或弄脏后，不要用硬物刮擦，可用酒精清洗，也可用橡皮擦拭，尽可能保持SIM卡清洁；正确输入PIN，当SIM卡闭锁后，不要随意输入PUK码。