UICC、SIM、USIM、UIM基礎(chǔ)

1、UICC、SIM、USIM、UIM基礎(chǔ)1目錄UICCSIM、USIMUSIM相比SIM的優(yōu)點ISIMUIMSIM 卡基礎(chǔ)2UICC UICC （Universal Integrated Circuit Card）是定義了物理特性的智能卡的總稱，UICC和終端的接口都是標準的。UICC卡是一種可移動智能卡，它用于存儲用戶信息、鑒權(quán)密鑰、電話簿、短消息等信息，還可以包括多種邏輯應(yīng)用，例如用戶標識模塊（SIM，Subscriber Identity Module）、通用用戶標識模塊（USIM，Universal Subscriber Identity Module）、IP多媒體業(yè)務(wù)標識模塊（ISIM

2、，IP Multimedia Service Identity Module）,還可以包括其它應(yīng)用（電子錢包等）。目前UICC卡一般同時包括USIM和SIM兩個模塊，此時稱為復(fù)合USIM卡（它可以兼容GSM終端和WCDMA終端），如果UICC中只包括USIM模塊，那么稱為純USIM卡3SIM （ Subscriber Identity Module ）SIM卡是指UICC卡上存儲GSM用戶簽約信息的一個應(yīng)用。SIM廣泛應(yīng)用于GSM系統(tǒng)中。SIM中包括下列信息：國際移動用戶標識（IMSI，International Mobile Subscriber Identity）：用戶身份標識，用于接入鑒

3、權(quán)。移動用戶ISDN號碼（MSISDN，Mobile Subscriber ISDN Number）：移動用戶的手機號碼。密鑰Ki、加密算法A3、A8：用于鑒權(quán)。移動國家碼（MCC，Mobile Country Code）、歸屬PLMN的移動網(wǎng)絡(luò)碼（MNC，Mobile Network Code）：網(wǎng)絡(luò)標識。SIM應(yīng)用在3GPP中的規(guī)范（參閱3GPP TS 11.11和3GPP TS 51.011）。4USIM （Universal Subscriber Identity Module）USIM是UICC卡上的另外一種應(yīng)用。它提供了不同于SIM的另外一組參數(shù)，它包括用戶簽約信息、鑒權(quán)信息、付費

4、方式、用戶短消息等，它用于通用移動通信系統(tǒng)（UMTS，Universal Mobile Telecommunication System）網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)終端（包括電路交換功能和分組交換功能）要使用WCDMA業(yè)務(wù)時，必須使用USIM。除了其它信息外，USIM包括下列信息：國際移動用戶標識（IMSI，International Mobile Subscriber Identity）：IMSI是分配給每個用戶的唯一標識，該標識對用戶來說是不可見的，而對網(wǎng)絡(luò)來說是可見的。IMSI作為用戶標識用于鑒權(quán)目的。在 IP多媒體子系統(tǒng)（IMS，IP Multimedia Subsystem）中其私有用戶標識等價于I

5、MSI。移動用戶ISDN號碼（MSISDN，Mobile Subscriber ISDN Number）：在該域中存儲了分配給用戶的一個或者多個電話號碼。在IMS中其公共用戶標識等價于MSISDN。加密密鑰（CK，Cipher Key）和完整性密鑰（IK，Integrity Key）：這些密鑰用于空中接口中數(shù)據(jù)的加密和完整性保護。USIM單獨存儲在電路域和分組域使用的密鑰。短消息（SMS，Short Message Service）：USIM可以存儲短消息以及相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如發(fā)送者、接收者、狀態(tài)等。短消息參數(shù)：該域用于存儲與SMS業(yè)務(wù)有關(guān)的配置數(shù)據(jù)，例如SMS中心地址、支持的協(xié)議等等。多媒體消

6、息業(yè)務(wù)（MMS，Multimedia Message Service）用戶連接性參數(shù)：該域用于存儲與MMS業(yè)務(wù)相關(guān)的配置數(shù)據(jù)，例如MMS服務(wù)器地址、MMS網(wǎng)關(guān)地址。MMS用戶優(yōu)選信息：該域用于存儲與MMS業(yè)務(wù)有關(guān)的用戶優(yōu)選信息，例如發(fā)送報告標志、優(yōu)先級、到期信息等5USIM 相比SIM的優(yōu)點USIM卡和SIM卡相比有如下特點：相對于SIM卡的單向鑒權(quán)（網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)用戶），USIM卡鑒權(quán)機制采用雙向鑒權(quán)（除了網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)用戶外，用戶也鑒權(quán)網(wǎng)絡(luò)），有很高的安全性。于SIM卡電話薄相比，USIM卡電話薄中每個聯(lián)系人可以對應(yīng)多個號碼或者昵稱。相對SIM卡機卡接口速率，USIM卡機卡接口速率大大提高（230kb

7、ps）。相對SIM卡對邏輯應(yīng)用的支持，USIM可以同時支持4個并發(fā)邏輯應(yīng)用。6ISIM (IP Multimedia Subsystem SIM)3GPP IMS中的ISIM可以跟SIM或USIM共存于一張UICC卡上。在ISIM中包括的主要參數(shù)有：私有用戶標識（Private User Identity）：在ISIM中只能有一個私有用戶標公共用戶標識（Public User Identity）：在ISIM中可以存儲一個或者多個公共用戶標識的SIP（Session Initiation Protocol） URI。歸屬網(wǎng)絡(luò)域URI：ISIM中存儲了包括歸屬網(wǎng)絡(luò)域名的SIP URI，用于在注冊過

8、程中找到其歸屬網(wǎng)絡(luò)的地址。在ISIM中只能存儲一個歸屬網(wǎng)絡(luò)域名URI。長期加密（Long Term Secret）：用于鑒權(quán)目的，用于計算終端和網(wǎng)絡(luò)之間使用的完整性密鑰和加密密鑰。IMS終端利用完整性密鑰來保護IMS終端和代理呼叫會話控制功能（P-CSCF，ProxyCall Session Control Function）之間SIP信令的完整性。如果信令需要保密，那么IMS終端將利用加密密鑰來對IMS終端和P-CSCF之間的SIP信令進行加密和解密。7UIM （User Identity Model）UIM是由中國聯(lián)通公司倡導(dǎo)并得到國際CDMA組織(CDG)支持的移動通信終端用戶識別及加密

9、技術(shù)。它支持專用的鑒權(quán)加密算法和OTA技術(shù)(Over The Air),可以通過無線空中借口方式對卡上的數(shù)據(jù)進行更新和管理。UIM卡可進行用戶的身份識別及通信加密，還可以存儲電話號碼、短信息等用戶個人信息。同時UIM卡采用了SIM卡一卡一號的便利使用方式，用戶只需擁有一張屬于個人的UIM卡，插入任何一步配有UIM卡接口的手機即可應(yīng)用。 CDMA系統(tǒng)的UIM卡將采用與GSM系統(tǒng)相同的物理結(jié)構(gòu)、電氣性能和邏輯接口,并將在SIM卡的基礎(chǔ)上，根據(jù)CDMA系統(tǒng)的要求，增加相關(guān)的參數(shù)和命令，以實現(xiàn)CDMA系統(tǒng)的功能。換句話說，UIM卡可以理解為是SIM卡針對CDMA系統(tǒng)的功能擴展。換個角度來說，無論是SI

10、M卡還是 UIM卡，都是基于IC卡技術(shù)的，不同的蜂窩系統(tǒng)就是在IC卡中存儲與自己系統(tǒng)有關(guān)的信息8UIM卡存儲數(shù)據(jù)類型UIM卡中存儲的信息可以分為三類：1、用戶識別信息和鑒權(quán)信息，主要是IMSI號碼和CDMA系統(tǒng)的專有的鑒權(quán)信息，其中包括A-Key、SSD-A和SSD-B。2、業(yè)務(wù)信息， CDMA系統(tǒng)中與業(yè)務(wù)有關(guān)的信息存儲在HLR中，這類信息在UIM卡中并不多，主要有短消息狀態(tài)等信息。3、與移動臺工作有關(guān)的信息，包括優(yōu)選的系統(tǒng)和頻段，歸屬區(qū)標識（SID、NID組）等參數(shù)。除上述保證系統(tǒng)正常運行的信息以外，用戶也可以在UIM卡中存儲自己使用的信息，如電話號碼本等。9SIM卡基礎(chǔ)SIM卡存放的數(shù)據(jù)類

11、型：1、固定數(shù)據(jù)：這類數(shù)據(jù)在移動電話機被出售之前由SIM卡中心寫入，包括國際移動用戶識別號（IMSI）、鑒權(quán)密鑰（KI）、鑒權(quán)和加密算法等等。2、臨時數(shù)據(jù)： 有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。如位置區(qū)域識別碼（LAI）、移動用戶暫時識別碼（TMSI）、禁止接入的公共電話網(wǎng)代碼等。3、業(yè)務(wù)代碼：如個人識別碼（PIN）、解鎖碼（PUK）、計費費率等。4、用戶數(shù)據(jù)：手機用戶隨時輸入的電話號碼、短信息，用戶全部資料幾乎都存儲在SIM卡內(nèi)，因此SIM卡又稱為用戶資料識別卡。10SIM卡基礎(chǔ)SIM卡的外部接口SIM卡同手機連接時至少需要5條連接線（通常編程口未定義）。數(shù)據(jù)I/O口（Data）；復(fù)位（RST）；接地端（GND

12、）；電源（Vcc）。SIM卡的供電分為5V（1998年前發(fā)行）、5V與3V兼容、3V、1.8V等，當(dāng)然這些卡必須與相應(yīng)的移動電話機配合使用，即移動電話機產(chǎn)生的SIM卡供電電壓與該SIM卡所需的電壓相匹配?？娐分械碾娫?VCC、地GND是卡電路工作的必要條件。SIM卡插入移動電話機后，由手機從電源端口提供電源給SIM卡內(nèi)各模塊工作。11SIM卡基礎(chǔ)SIM卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)SIM卡是一個裝有微處理器的芯片卡，它的內(nèi)部有5個模塊，并且每個模塊都對應(yīng)一個功能：1、微處理器CPU（8位）2、程序存儲器ROM（3-8kbit）3、工作存儲器RAM（6-16kbit）4、數(shù)據(jù)存儲器EEPROM（128-256k

13、bit）5、串行通信單元。12SIM卡基礎(chǔ)SIM卡的上下電過程上電過程：RST低電平狀態(tài)-Vcc加電-I/O口處于接收狀態(tài)-Vpp加電-提供穩(wěn)定的時鐘信號。關(guān)閉過程：RST低電平狀態(tài)-CLK低電平狀態(tài)-Vpp去電-I/O口低電平狀態(tài)-Vcc去電13SIM卡基礎(chǔ)SIM卡ICCID的含義SIM卡背面有20位數(shù)字組成的IC唯一標識號ICCID。以中國移動為例：前面6位（898600）是中國的代號；第7位是業(yè)務(wù)接入號，在135、136、137、138、139中分別為5、6、7、8、9；第8位是SIM 卡的功能位，一般為0，現(xiàn)在的預(yù)付費SIM卡為1；第9、10位是各省的編碼；第11、12位是年號；第13

14、位是供應(yīng)商代碼；第1419位則是用戶識別碼；第20位是校驗位14SIM卡基礎(chǔ)SIM卡的密碼：一般用戶能用到的SIM卡密碼包括pin1碼和pin2碼，其中PIN1碼是SIM卡的個人密碼，可防止他人擅用SIM卡，但對PIN1的使用務(wù)必要慎重。如果開啟了PIN密碼保護功能，在開機時屏幕上會顯示出要求用戶輸入4-8位PIN1碼（初始PIN1碼均為1234），如果連續(xù)三次輸入錯誤的密碼，手機將會顯示“Enter PUK code”或“Blocked”字樣，說明SIM卡已被鎖上，因為如果連續(xù)三次輸錯PIN1就會提示你輸入PUK碼（后附費用戶的PUK碼由電信運營商保管，預(yù)付費用戶的PUK碼一般會印在隨卡的密碼紙上交給用戶），如果PUK 碼連續(xù)輸錯10次，SIM卡將燒掉，那樣就只能換張SIM卡了。所以若非必要，切勿貿(mào)然使用密碼鎖卡。萬一不慎輸錯了pin1碼導(dǎo)致提示輸入PUK碼。PIN2是用來進入SIM卡下附屬功能(如通話計費功能)，一般由電信運營商掌握，對一般用戶用處不大。15SIM卡基礎(chǔ)GSM網(wǎng)絡(luò)注冊過程中用到的對SIM卡的操作：1. 手機開機后，從SIM卡中讀取IMSI(15Digits)和TMSI(4byte)； 2.