SIM (Subscriber Identity Module)卡是GSM系統(tǒng)的移動(dòng)用戶所持有的IC卡，稱為用戶識(shí)別卡。

      GSM系統(tǒng)通過(guò)SIM卡來(lái)識(shí)別GSM用戶。同一張SIM卡可在不同的手機(jī)上使用。GSM手機(jī)只有插入SIM卡后，才能入網(wǎng)使用。

標(biāo)準(zhǔn)SIM卡：25*15mm
micro SIM卡：15*12mm
nano SIM卡：12.3*8.8mm
厚度：0.68

CPU，ROM，RAM，EEPROM，串行通信單元組成。

ROM:存放系統(tǒng)程序
RAM:存放系統(tǒng)臨時(shí)信息
EEPROM:存放號(hào)碼、短信、程序

SIM:Subscriber Identification Module

功能：對(duì)移動(dòng)用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證，防止非法用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。

（1）身份認(rèn)證
（2）存儲(chǔ)相關(guān)信息

SIM卡的基本工作原理

（1）SIM卡插入檢測(cè)原理

電路原理圖

I/O 雙向數(shù)據(jù)端口

CLK 時(shí)鐘信號(hào)，3.25MHz
RST 熱復(fù)位信號(hào)
VCC 工作電壓1.8V或3V
VPP 編程輸入電壓
USIM_Persence：卡檢測(cè)引腳
SIM卡的USIM_Presence通過(guò)電阻上拉到電源，未插卡是，該引腳一定是高電平。
未插卡：金屬接地外殼與USIM_Presenc未接觸，USIM_Presence上拉到電源是高電平。
插卡：插卡會(huì)使得USIM_Presence金屬觸片基礎(chǔ)金屬接地外殼，USIM_Presence短路到地，此時(shí)是低電平。

（2）測(cè)試白卡與商用SIM卡
測(cè)試白卡不能正常接入運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，供內(nèi)部測(cè)試使用。
商用SIM花錢就可以辦理。

（3）SIM卡的時(shí)序
SIM卡時(shí)鐘頻率為3.25MHz
激活識(shí)別卡片、復(fù)位、時(shí)鐘停止、釋放和類別選擇
理論時(shí)序與實(shí)測(cè)時(shí)序?qū)Ρ龋?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; overflow-wrap: break-word !important;"/>冷復(fù)位：斷電之后重新商店，時(shí)序和識(shí)別卡一致。
熱復(fù)位：系統(tǒng)控制RST完成系統(tǒng)復(fù)位。

靜態(tài)數(shù)據(jù)：
ICCID
PIN
PUK
IMSI
鑒權(quán)密鑰Ki、鑒權(quán)加密算法A3、A5、A8算法
APN
SPN
SMSP

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)：
LAI
TMSI
SQN
加密密鑰Kc
頻點(diǎn)列表
通信錄
短信

主要的靜態(tài)數(shù)據(jù)分為：
1、SIM卡自身芯片的全球唯一識(shí)別序列碼 ICCID ( Integrated Circuit Card IDentifier)。
2、用戶識(shí)別信息：IMSI ( International Mobile Subscriber Identity)。
IMSI是由3位移動(dòng)國(guó)家碼，2位移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)碼，以及10位用戶識(shí)別碼這三部分組成。IMSI僅在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用，和用戶使用的手機(jī)號(hào)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
3、鑒權(quán)密鑰Ki，以及用于鑒權(quán)加密的A3，A5和A8算法。在算法的作用下，生成并傳遞鑒權(quán)數(shù)據(jù)。鑒權(quán)是SIM的核心功能，在后面會(huì)詳細(xì)描述。
4、兩個(gè)密碼：PIN ( Personal Identification Number)，PUC ( Personal Unblocking Code)。
PIN用于保護(hù)SIM的使用安全，如果手機(jī)啟用了此功能，每次開(kāi)機(jī)都要輸入PIN，連續(xù)輸入錯(cuò)誤3次SIM卡將被鎖住。
SIM卡鎖住了怎么辦呢？這就輪到PUC上場(chǎng)了。PUC是專用于給已鎖定的SIM卡解鎖的，但輸入的時(shí)候更要小心，如果連續(xù)輸入錯(cuò)誤10次的話，SIM卡將永久鎖定，相當(dāng)于報(bào)廢了。
5、運(yùn)營(yíng)商其他數(shù)據(jù)：運(yùn)營(yíng)商名稱SPN，接入點(diǎn)名稱APN，短消息中心號(hào)碼SMSC，其他服務(wù)號(hào)碼等等。

主要的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包含：
1、位置區(qū)標(biāo)識(shí)LAI (Location Area Identity)：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)一般劃分為多個(gè)位置區(qū)，手機(jī)需要定時(shí)上報(bào)自己所在的位置區(qū)，讓網(wǎng)絡(luò)知道手機(jī)的位置，方便尋呼。
2、臨時(shí)移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)：為了保護(hù)IMSI信息，網(wǎng)絡(luò)會(huì)在手機(jī)接入之后分配一個(gè)臨時(shí)的標(biāo)識(shí)。
3、位置更新定時(shí)器T3212，頻點(diǎn)列表等輔助信息。
4、通信錄和短信等用戶數(shù)據(jù)。

GSM:單向鑒權(quán)
網(wǎng)絡(luò)識(shí)別用戶
UE+MSC+AUC

3G:雙向鑒權(quán)（SIM升級(jí)為USIM）
USIM不但包含SIM的功能而且進(jìn)行了增強(qiáng)，支持雙向鑒權(quán)、長(zhǎng)密鑰、新的鑒權(quán)加密算法。
USIM可以存儲(chǔ)彩信。
增加用戶識(shí)別基站（防止偽基站）
UE+?+?

4G:雙向鑒權(quán)
UE+MME+HSS

5G雙向鑒權(quán)：
UE+AMF/SEAF+UDM

識(shí)卡(ISO7816)：插入SIM之后SIM卡托終端會(huì)被觸發(fā)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)modem開(kāi)始識(shí)卡，（1）在T0時(shí)刻，CPU開(kāi)始發(fā)送CLK，給SIM通信提供時(shí)鐘信號(hào)；
（2）T0之后的200個(gè)時(shí)鐘之內(nèi)(200=t*1/f)，SIM卡將IO設(shè)置為接收方式，CPU在這段時(shí)間將I/O線驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為接收方式，所以I/O線在T0之后的200個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)被上拉電阻上拉到高電平；
（3）CPU從T0時(shí)刻開(kāi)始將RST保持在T0狀態(tài)
（4）SIM卡的I/O復(fù)位應(yīng)答將在T1時(shí)刻之后的400-40000個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)開(kāi)始。

eSIM卡
eSIM就是將傳統(tǒng)SIM卡轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娮影姹尽敝苯忧度氲皆O(shè)備芯片上，用戶無(wú)須再插入物理SIM卡，但功能上與SIM卡無(wú)異。

5G超級(jí)SIM卡
2021年2月，紫光國(guó)微推出256GB超級(jí)SIM卡。
5G超級(jí)SIM卡是SIM卡的一次變革，能實(shí)現(xiàn)GB級(jí)存儲(chǔ)容量以及高讀寫(xiě)速率，這與之前相比是指數(shù)級(jí)的提升。
具備高速接口，在存儲(chǔ)卡形態(tài)基礎(chǔ)上增加了SIM觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了二合一卡槽上同時(shí)支持存儲(chǔ)功能和SIM通信功能。
安全性方面，官方稱超級(jí)SIM卡能夠?yàn)橛脩籼峁八饺藬?shù)據(jù)保險(xiǎn)箱”服務(wù)。內(nèi)置的金融級(jí)芯片已經(jīng)通過(guò)國(guó)際CC EAL6+測(cè)試，取得了國(guó)內(nèi)ISCCC EAL4+安全認(rèn)證/銀聯(lián)芯片安全認(rèn)證/國(guó)密算法二級(jí)認(rèn)證等一系列安全資質(zhì)。