小諸葛
手機是我們每天必不可少的東西，對于手機來說，SIM卡可以說是和手機密不可分的，我們?nèi)I業(yè)廳辦理電話卡時，都會拿到一張卡片，然后安裝到手機中就可以打電話上網(wǎng)了，那么這樣一張小小的卡片到底是什么呢，它有什么作用呢，是如何工作的呢，今天就來說一說。
SIM卡的尺寸
SIM分為三種尺寸，早年間最為常見的就是最上方的那種，尺寸為25mm×15mm×0.8mm；后來出現(xiàn)了更加小巧的Micro SIM卡，尺寸為12x15mm×0.8mm，這種卡也是目前也經(jīng)常在使用的；而近來又出現(xiàn)了一種更加小巧的Nano SIM卡，尺寸只有2.3mm×8.8mm×0.7mm。
SIM卡的構(gòu)造
SIM卡是帶微處理機的芯片卡，它由CPU、工作存儲器RAM、程序存儲器ROM、數(shù)據(jù)存儲器EEPRoM和串行通信單元5個模塊組成，這5個模塊集成在一塊集成電路中。所以SIM卡不僅可以存儲記錄信息，還能夠進行一些簡單的運算的。這個過程下面會具體介紹。
5個模塊集成在一塊集成電路中
SIM卡與手機連接時，至少需要5跟連接線，分別是——
1、電源Vcc 2、復位（RST）3、時鐘（CLK） 4、接地端（GND）6、數(shù)據(jù)I/O （Data）。
大家想一想，對于SIM卡來說，最重要的就是建立和運營商的聯(lián)系了，讓運營商識別出來你的手機和你的號碼，這樣才能為你提供服務(wù)，那么SIM卡是如何工作和運營商建立聯(lián)系的呢？
SIM卡上包含了所有屬于本用戶的信息。其中包括：
A、鑒權(quán)和加密信息Ki（Kc算法輸入?yún)?shù)之一、密鑰號）；
B、國際移動用戶號（IMSI）；
C、A3：IMSI認證算法；
D、A5：加密密鑰生成算法；
E、A8：用戶密鑰（Kc）生成算法。 ①IMSI是你手機的全球唯一的標志號，這個是用來唯一標識你SIM卡的，每次我們開機連接網(wǎng)絡(luò)時，就會將這個IMSI數(shù)字串發(fā)給運營商，運營商與自己客戶的IMSI庫進行比對，這樣就可以確認是哪個運營商的了，比如你插了聯(lián)通的卡，聯(lián)通通過比對發(fā)現(xiàn)你是他家用戶，就會進行下一步聯(lián)系，而移動和電信就不會繼續(xù)關(guān)聯(lián)你了。這個IMSI是和你擋住辦理號碼時的信息綁定，這樣即使你丟了SIM卡補辦后，新手機卡有一個新的IMSI信息，運營商會將新的IMSI信息和你的信息綁定，這樣舊的卡片每次在開機識別時，就會被系統(tǒng)自動識別為過期卡片不進行服務(wù)。
②因為這個IMSI信息是可以讀取呢，那么就存在復制卡片的情況，比如你把IMSI信息考錄到另外一張卡片上，那么你的SIM卡就被復制了，為了防止這樣的事情，就有了第二步的驗證信息。上面我們提到了SIM卡里有Ki加密信息和A3加密算法，這是一個保密的加密程序，當?shù)冖俨津炞C成功后，運營商會發(fā)送一個16字節(jié)的隨機數(shù)據(jù)給你，你的SIM卡就會利用Ki加密信息和A3加密算法進行處理，然后回傳給運營商；運營商本身也有同樣的Ki加密信息和A3加密算法，做同樣的驗證處理，如果手機回傳的加密處理的16字節(jié)的數(shù)據(jù)和運營商處理的一樣，說明這張SIM卡是經(jīng)過認證的SIM卡（Ki是保密的，所以仿制的SIM卡對于16字節(jié)的數(shù)據(jù)無法和運營商處理出同樣的結(jié)果，無法通過驗證）。
③在移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送16字節(jié)驗證信息時，SIM卡對這個信息和Ki計算出另一個密鑰以供全程通信加密使用，通常叫做Kc，生成Kc的算法是A8：用戶密鑰（Kc）生成算法。
④除了每次開機聯(lián)網(wǎng)時進行驗證時，通話信息也會被加密，就是利用的A5：加密密鑰生成算法，它會將通話信息進行加密，只有你的網(wǎng)絡(luò)運營商才能破解你的通話信息。由于語音通話信息量巨大，SIM的簡單處理能力并不能夠完成，所以這個加密處理是在手機上完成的。
PIN碼是指SIM卡的密碼，存在于SIM卡中，其出廠值為1234或0000。激活PIN碼后，每次開機要輸入PIN碼才能登錄網(wǎng)絡(luò)。PUK碼是用來解PIN碼的萬能鑰匙，共8位。用戶是不知道PUK碼的，只有到營業(yè)廳由工作人員操作。當PIN碼輸錯3次后，SIM卡會自動上鎖，此時只有通過輸入PUK才能解鎖。PUK碼共有10次輸入機會。PUK密碼輸錯10次后，SIM卡會自動啟動自毀程序，使SIM卡失效。此時，只有重新到營業(yè)廳換卡。
