SIM卡
【SIM卡相关介绍】SIM卡是（Subscriber Identity Module 客户识别模块）的缩写，也称为智能卡、用户身份识别卡，GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。它在一电脑芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥等内容，可供GSM网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。SIM卡的使用，完全防止了并机和通话被窃听行为，并且SIM卡的制作是严格按照GSM国际标准和规范来完成的，从而可靠的保障了客户的正常通信。您刚入网时得到的SIM卡是一张大卡，小卡是嵌在大卡上的，目前手机普遍使用小卡，您可以把小卡从大卡上取下使用。SIM 卡有大小之分，大卡的尺寸为 54mm×85mm （信用卡标准尺寸），小卡的尺寸为 25mm×15mm （比普通邮票还小）。其实 小卡就是大卡上带有芯片的那一块 ， “ 大卡 ” 上面真正起作用的就是它上面的那张 “ 小卡 ” ， “ 小卡 ” 可以从大卡中取下。目前国内流行样式是 “ 小卡 ” ，小卡也可以换成 “ 大卡 ” （有个卡托即可）。 “ 大卡 ” 和 “ 小卡 ” 分别适用于不同类型的 GSM 移动电话，早期的机型如摩托罗拉 GC87C 、 308C 等手机用的是 “ 大卡 ” ，现在新出的机型基本上都是用 “ 小卡 ” 。 SIM卡在GSM系统中的应用，使卡和手机分离，SIM卡唯一标识一个客户。一张SIM卡可以插入任何一部GSM手机中使用，而使用手机所产生的通信费则自己记录在该SIM卡所唯一标识的客户帐上。SIM卡容量有8K、16K、32K、64K，其中16K以上的大容量的SIM卡统称为多功能STK卡。
为防止他人擅用您的 SIM卡， SIM卡设置了个人识别密码PIN码，只要设置了PIN码用户在每次打开手机时，屏幕上会显示要求输入4位PIN码，初始的PIN码为1234或0000，连续输入三次错误码的PIN码，手机会显示“输入PUK码”或“已锁”字样，说明SIM卡已被锁上，这时千万不要再按手机键盘，因为如果输入的PIN解锁码累计超过10次，SIM卡将自动报废，此时需携带SIM卡身份证到移动营业厅，由服务人员为您解锁。
PIN2：个人识别码2，允许用户使用需要SIM卡支持的某些特殊功能，如设置通话计费，密码等等，需网络支持，目前用户无需使用PIN2码。
目前，中国发行SIM卡的有中国联通与中国移动两家。 中国联通的SIM卡图案全国统一，正面是风景名胜等，反面一般是统一的注意事项、“中国联通”字样及其徽记。中国移动的SIM卡是由各地自行设计发行的，SIM卡正面图案一般统一印有地球、“中国移动”字样及其徽记,反面则是各地主管部门的名称和当地风景名胜、名人、生肖、广告等。SIM卡采用A级加密方法制作，存储着用户数据、鉴权方法及密匙，可供GSM系统对用户身份进行鉴别。同时，用户通过它完成与系统的连接和信息的交换。
【SIM卡基本概念】1.SIM卡的存储容量
一般SIM卡的IC芯片中，有8kB的存储容量，可供储存以下信息：
(1) 100组电话号码及其对应的姓名文字。
(2) 15组短信息(Short Message)。
(3) 5组以上最近拨出的号码。
(4) 4位SIM卡密码(PIN)。
2.SIM卡卡号的含义
SIM卡上有20位数码。前面6位（898600）是中国的代号；第7位是业务接入号，在135、136、137、138、139中分别为5、6、7、8、9；第8位是SIM卡的功能位，一般为0，现在的预付费SIM卡为1；第9、10位是各省的编码;第11、12位是年号；第13位是供应商代码；第14～19位则是用户识别码；第20位是校验位。
3.SIM卡的密码
PIN码是指SIM卡的密码，存在于SIM卡中，其出厂值为1234或0000。激活PIN码后，每次开机要输入PIN码才能登录网络。PUK码是用来解PIN码的万能钥匙，共8位。用户是不知道PUK码的，只有到营业厅由工作人员操作。当PIN码输错3次后，SIM卡会自动上锁，此时只有通过输入PUK才能解锁。PUK码共有10次输入机会。所以此时，用户千万不要自行去碰PUK密码,输错10次后，SIM卡会自动启动自毁程序，使SIM卡失效。此时，只有重新到营业厅换卡。其实，只要小心使用，PIN密码只会保护你的安全。
SIM卡有两个PIN码：PIN1码和PIN2码。我们通常讲的PIN码就是指PIN1码，它用来保护SIM卡的安全，是属于SIM卡的密码。PIN2码也是SIM卡的密码，但它跟网络的计费（如储值卡的扣费等）和SIM卡内部资料的修改有关。所以PIN2码是保密的，普通用户无法用上PIN2码。不过，即使PIN2码锁住，也不会影响正常通话。也就是说，PIN1码才是属于手机用户的密码。
在设置固定号码拨号和通话费率（需要网络支持）时需要PIN2码。每张SIM卡的初始PIN2码都是不一样的。如果三次错误地输入PIN2码，PIN2码会被锁定。这时同样需要到营业厅去解锁。如果在不知道密码的情况下自己解锁，PIN2码也会永久锁定。PIN2码被永久锁定后，SIM卡可以正常拨号，但与PIN2码有关的功能再也无法使用。以上各种码的默认状态都是不激活。
4.SIM卡的原理
SIM卡是带有微处理器的芯片，
内有5个模块，每个模块对应一个功能：
CPU(8位)、程序存储器ROM(6-16kbit)、工作存储器RAM(128-256kbit)、数据存储器EEPROM(2-8kbit)和串行通信单元，这5个模块集成在一块集成电路中。SIM卡在与手机连接时，最少需要5个连接线：
*电源(Vcc) *时钟(CLK) *数据I/Q口(Data) *复位(RST) *接地端(GND)
【SIM卡注意事项】
1.使用智能SIM卡请注意
(1) 请勿将卡弯曲，卡上的金属芯片更应小心保护；
(2) 保持金属芯片清洁，避免沾染尘埃及化学物品；
(3) 为保护金属芯片，请避免经常将SIM卡从手机中抽出；
(4) 请勿将SIM卡置于超过85℃或低于-35℃的环境中；
(5) 在取出或放入SIM卡前，请先关闭手机电源；
(6) 在手机出现低电源警告时，请关闭手机，再更换电池。
2.首次使用SIM卡须知
首次使用SIM卡请按下列步骤进行：
(1)关掉手机电源；
(2)参阅手机使用手册，将SIM卡插入手机内之正确位置；
(3)打开手机电源开关，待网络接通后，即可按键拨号，打出您的第一个电话。
3.SIM卡被锁定
若手机屏幕出现“Blocked”字样，表示您的SIM卡已被锁死。可能是您连续三次输入错误的PIN密码，导致卡被锁住。出现这种情形时，请到当地移动或联通营业厅，由服务人员为您解锁。
4.SIM卡遗失/被窃
当您的SIM卡不慎遗失或被窃时，为了慎重起见，您应立即到当地移动或联通的营业厅或拨打10086（移动），10010（联通）申请挂失，以免SIM卡被盗用。SIM卡挂失后，可随后向移动或联通申请补办。
5.SIM卡损坏/故障
当手机屏幕显示“Bad Card”或“SIM Error”时表示您的SIM卡已损坏无法使用，请携带原卡到移动或联通营业厅更换。 【SIM卡常见故障】
1.每当手机打开时，手机都要与SIM卡进行数据交流。没插卡时，这些信号是不会送出的。当手机插入SIM卡后无任何反应或插入SIM卡显示出错（Bad Card／SIM Error）时，这可能是因为SIM卡开关不良或接触不良或使用废卡产生的。如果换新卡后故障仍然存在，那么故障一般发生在SIM卡供电部分。在SIM卡插座的供电端、时钟端、数据端，开机瞬间可用示波器观察到读卡信号，如无此信号，应为SIM卡供电开关周边电阻电容元件与卡脱焊问题。
2.如SIM卡在一部手机上可用，在另一部手机上不能用，可能是在手机中已经设置了“网络限制”和“用户限制”功能。这可以通过16位网络控制码（NCK）或用户控制码（SPCK）启动该手机的限制功能，这需要网络运营商解决。另外，这种故障也可能是SIM卡供电偏低或接触不良造成的 。
补充：SIM卡为什么会缺一个角？
答：防呆设计，为了让人能准确的把sim卡插入手机上
【中国移动推出4G SIM卡】
最大内存可达4G 移动海量SIM卡
移动推出这种SIM卡绝非仅仅只是单纯地扩充了SIM卡的容量，而是希望将来通过这种SIM卡向用户提供更加细致的服务。
2008中国国际通信展在北京展出最大内存可达4G 移动海量SIM卡，此举将使传统外置TF卡遭遇难关。
【SIM卡四大功能】
SIM卡的功能之一 ：
存储用户相关数据
SIM卡存储的数据可分为四类：第一类是固定存放的数据。这类数据在ME（Mobile Equipment）被出售之前由SIM卡中心写入，包括国际移动用户识别号（IMSI）、鉴权密钥（KI）等；第二类是暂时存放的有关网络的数据。如位置区域识别码（LAI）、移动用户暂时识别码（TMSI）、禁止接入的公共电话网代码等；第三类是相关的业务代码，如个人识别码（PIN）、解锁码（PUK）、计费费率等；第四类是电话号码簿，是手机用户随时输入的电话号码。
SIM卡的功能之二 ：
用户PIN的操作和管理
SIM卡本身是通过PIN码来保护的，PIN是一个四位到八位的个人密码，只有当用户输入正确的PIN码时，SIM卡才能被启用，移动终端才能对SIM卡进行存取，也只有PIN认证通过后，用户才能上网通话。
SIM卡的功能之三：
用户身份鉴权
确认用户身份是否合法，鉴权过程是在是在网络和SIM卡之间进行的，而鉴权时间一般是在移动终端登记入网和呼叫时。鉴权开始时，网络产生一个128比特的随机数RAND，经无线电控制信道传送到移动台， SIM卡依据卡中的密钥Ki和算法A3,对接收到的RAND计算出应答信号SRES，并将结果发回网络端。而网络端在鉴权中心查明该用户的密钥Ki，用同样的RAND和算法A3算出SRES,并与收到的SRES进行比较，如一致，鉴权通过。
SIM卡的功能之四 ：
SIM卡中的保密算法及密钥
SIM卡中最敏感的数据是保密算法A3、A8、密钥Ki、PIN、PUK和Kc。A3、A8算法是在生产SIM卡时写入的，无法读出。PIN码可由用户在手机上自己设定，PUK码由运营者持有，Kc是在加密过程中由Ki导出的。
【SIM卡触点电性能】触 点
低电平
高电平
Vcc
U＝＋5V+-10%, I＝10mA
RST
-0.3V<U<0.6V,I=200uA
4V<U<Vcc, I= 20uA
CLK
-0.3V<U<+0.6V,I＝200uA
-2.4V<U<VCC, I=200uA
Vpp
＋5v ＋- 10%
GND
I/O 输入
0V<U<0.4V，I=1mA
0.7V<U<Vcc，I=20uA
输出
0V<U<0.8，I=1mA
3.8V<U<Vcc，I=20uA
【SIM卡的内部结构】SIM卡是一个装有微处理器的芯片卡，它的内部有5个模块，并且每个模块都对应一个功能：微处理器CPU（8位）、程序存储器ROM（3～8kbit）、工作存储器RAM（6～16kbit）数据存储器EEPROM（128～256kbit）和串行通信单元。这5个模块被胶封在SIM卡铜制接口后与普通IC卡封装方式相同。这5个模块必须集成在一块集成电路中，否则其安全性会受到威胁，因为芯片间的连线可能成为非法存取和盗用SIM卡的重要线索。
SIM卡的供电分为5V（1998年前发行）、5V与3V兼容、3V、1.8V等，当然这些卡必须与相应的手机配合使用，即手机产生的SIM卡供电电压与该SIM卡所需的电压相匹配。SIM卡插入手机后，电源端口提供电源给SIM卡内各模 块。
检测SIM卡存在与否的信号只在开机瞬时产生，当开机检测不到SIM卡存在时，将提示“InsertCard（插入卡）”；如果检测SIM卡已存在，但机卡之间的通信不能实现，会显示“CheckCard（检查卡）”；当SIM卡对开机检测信号没有响应时，手机也会提示“InsertCard（插入卡）”；当SIM卡在开机使用过程中掉出、由于松动接触不良或使用报废卡时，手机会提示“Bad Card/SIM Error（坏卡/SIM卡错误）”。
SIM卡的存储容量有3kB、8kB、16kB、32kB、64kB等。目前多为16KB和32KB，STK卡(SIM application Tool Kit)是SIM卡的一种，它能为手机提供增值服务，如移动梦网业务等。SIM卡能够储存多少电话号码和短信取决于卡内数据存储器EEPROM的容量（有2KB、3KB、8KB容量），假设一张EEPROM容量为8KB的SIM卡，可储存以下容量的数据：100组电话号码及其对应姓名、15组短信息、25组最近拨出的号码、4位SIM卡密码（PIN）。
【SIM卡的软件特性】SIM卡采用新式单片机及存储器管理结构，因此处理功能大大增强。其智能特性的逻辑结构是树型结构。全部特性参数信息都是用数据字段方式表达，SIM卡中存有3类数据信息：
1.与持卡者相关的信息以及SIM卡将来准备提供的所有业务信息，这种类型的数据存储在根目录下；
2.GSM应用中特有的信息，这种类型的数据存储在GSM目录下；
3.GSM应用所使用的信息，此信息可与其他电信应用或业务共享，位于电信目录下。
在SIM卡根目录下有3个应用目录，一个属于行政主管部门应用目录，另外两个属于技术管理的应用目录，分别是GSM应用目录和电信应用目录。所有的目录下均为数据字段，有二进制的和格式化的数据字段。数据字段中的信息有的是永存性的即不能更新的，有的是暂存的需要更新的。每个数据字段都要表达出它的用途、更新程度、数据字段的特性。