История SIM-карт.

Для первых сотовых сетей практически все оборудование - коммутаторы, сами мобильные телефоны и даже кабель - поставлялась одной компанией. Например, Ericsson полностью оснастила первую сотовую сеть в Саудовской Аравии. В таких условиях было легко обходиться вообще без SIM-карт: каждому мобильнику на заводе присваивался уникальный номер, который потом дублировался в электронном виде (ESN - Electronic Serial Number), «прошивался» в самом телефоне и записывался в базу абонентов. Таким образом, абонентская база создавалась еще на этапе производства, а покупатели получали сотовый с уже заранее известным телефонным номером. При попытке звонка с такого терминала ESN передавался в сеть, где проверялась «прописка» номера в ее абонентской базе.

Это исключало возможность использования каких-либо «неизвестных» телефонов или устройств других марок. Одним из основных недостатков такой системы была необходимость доставки аппаратов в сервис-центр производителя, например при желании абонента сменить номер.

Проблема «старой» системы требовала быстрого и эффективного решения. Ее кризис пришелся на начало 90-х годов XX века: именно тогда разработчики общеевропейского стандарта сотовой связи GSM предложили реализовать раздельную идентификацию оборудования и абонентов.

Теперь для опознания GSM-телефона используется уникальный 15-значный номер - IMEI (International Mobile Equipment Identity - международный идентификатор мобильного оборудования), который присваивается аппарату в процессе производства. Именно он сообщается сотовой сети при регистрации.

А вот абонентские данные было решено вынести в отдельный сменный модуль SIM (Subscriber Identity Module), используемый для определения самого абонента. Для этого каждая карточка получает свой уникальный номер IMSI (International Mobile Subscriber Identity -международный идентификационный номер абонента).

Суть идентификации в том, что при попытке звонка сеть передает мобильному телефону случайное число, которое обрабатывается процессором SIM-карты, как аргумент в функции авторизации. Результат передается в сеть, в которой были произведены аналогичные вычисления. Если результаты совпадут, то доступ к сети будет открыт.

Преимущество SIM в том, что этот модуль можно заранее запрограммировать и продавать отдельно от телефонов. Таким образом, была решена основная проблема «старой» системы, теперь пользователю не требуется посещать производителя, чтобы сменить номер или мобильный телефон.

По своей сути SIM - это обычная смарт-карта стандарта ISO 7816, т. е. она во многом подобна обычным таксофонным карточкам. Отличия кроются лишь в размере - 25Х15 мм (между прочим, первые SIM-карты по габаритам совпадали с таксофонными карточками), давлении на контакты карты (в пять раз больше, чем предусматривается стандартом), а также в уменьшенном напряжении ее питания (кроме 5 В для ранних версий SIM-карт, теперь обычным значением является 3 В). Последнее позволило продолжить миниатюризацию сотовых телефонов за счет использования более компактных аккумуляторов.

На самом деле SIM-карта - это настоящий микрокомпьютер. Все операции на ней происходят под управлением 8- или 16-разрядного процессора и собственной операционной системы. В SIM есть также постоянная и оперативная память. Отдельно стоит упомянуть о перепрограммируемой энергонезависимой памяти EEPROM, где и размещается вся пользовательская и служебная информация.

SIM имеет свою файловую систему, основанную на стандарте ISO 7816, поэтому обладает надежной системой обеспечения прав доступа к файлам, чтение и изменение которых становится возможным только после ввода PIN (Personal Identification Number) - специального пароля, устанавливаемого пользователем.

Если PIN набран неправильно три раза, то карта блокируется до тех пор, пока не будет введен 8-значный номер PUK (Personal Unblocking Key). Подобные меры защиты обеспечивают довольно высокий уровень безопасности SIM-карты.

Помимо основной функции идентификации абонента, разработчики предусмотрели в SIM-картах множество дополнительных функций.

Сегодня пользователю SIM доступна записная книга, в которой вы можете хранить до 255 телефонных номеров. Это особенно полезно для обладателей недорогих моделей сотовых, где нет встроенной памяти для хранения адресной книги. Преимущество этой функции также проявляется и в том, что для переноса записей в другой телефон достаточно всего лишь переставить SIM-карту.

Она позволяет также хранить некоторое количество сообщений SMS (около 15-40), хотя стоит заметить, что работа с сообщениями в памяти SIM происходит немного медленнее, чем в памяти телефона. Здесь могут храниться также списки набранных номеров и т. д.

Карты некоторых операторов содержат не очень известную пользователям, но оттого не менее полезную функцию автоматического выбора языка меню. При установке такой карточки в ваш телефон в качестве языка меню будет автоматически выбран заданный оператором, конечно при его поддержке в аппарате.

На этом разработчики не остановились, и с появлением нового стандарта GiSM Phase 11+ карты получили новые дополнительные возможности, предоставленные технологией SIM Application Toolkit (STK). Благодаря ей SIM-карта перестала быть просто хранилищем информации. Идея STK базировалась на том, что SIM - это микрокомпьютер, и на нем можно выполнять разные программы.

При помощи дополнительных встроенных в карту команд, оговоренных в стандарте GSM II+, такие программы научились создавать дополнительные меню. Данные, которые выбирает пользователь при открытии того или иного меню, отсылаются на сервер посредством сервиса SMS, a результаты выводятся на дисплей телефона. Это сделало возможным организацию сервисов по оплате различных услуг, просмотр новостей и т. д.

Позже появилась технология JavaCard от Sun Microsystems. Взаимодействие программ, написанных на основе данной технологии, осуществляется за счет стандартных средств STK. JavaCard создает на SIM-карте виртуальную Java-машину и набор Java-API, что открывает практически неограниченное поле действий для миллионов Java-программистов по всей планете. Эта технология позволяет операторам быстро и без всяких проблем периодически обновлять программные модули своих SIM-карт, что само по себе необычайно удобно.

SIM-карты постоянно развиваются. В них реализуются все больше новых и полезных функций. С помощью технологий, позволяющих создавать программы для SIM, операторы вводят все новые и новые услуги: это и информационные, и развлекательные сервисы.

Идея SIM в мире GSM стала настолько успешной, что и другие стандарты связи начинают воплощать ее: карточки, подобные SIM, используются, например, в системах спутниковой связи Iridium и Тугауа.

Информация из журнала Mobility