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

      GSM系統(tǒng)通過SIM卡來識別GSM用戶。同一張SIM卡可在不同的手機上使用。GSM手機只有插入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)臨時信息
EEPROM:存放號碼、短信、程序

SIM:Subscriber Identification Module

功能：對移動用戶進行身份驗證，防止非法用戶進入網(wǎng)絡(luò)。

（1）身份認證
（2）存儲相關(guān)信息

SIM卡的基本工作原理

（1）SIM卡插入檢測原理

電路原理圖

I/O 雙向數(shù)據(jù)端口

CLK 時鐘信號，3.25MHz
RST 熱復(fù)位信號
VCC 工作電壓1.8V或3V
VPP 編程輸入電壓
USIM_Persence：卡檢測引腳
SIM卡的USIM_Presence通過電阻上拉到電源，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，此時是低電平。

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

（3）SIM卡的時序
SIM卡時鐘頻率為3.25MHz
激活識別卡片、復(fù)位、時鐘停止、釋放和類別選擇
理論時序與實測時序?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，時序和識別卡一致。
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

動態(tài)數(shù)據(jù)：
LAI
TMSI
SQN
加密密鑰Kc
頻點列表
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別序列碼 ICCID ( Integrated Circuit Card IDentifier)。
2、用戶識別信息：IMSI ( International Mobile Subscriber Identity)。
IMSI是由3位移動國家碼，2位移動網(wǎng)絡(luò)碼，以及10位用戶識別碼這三部分組成。IMSI僅在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用，和用戶使用的手機號有一一對應(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，在后面會詳細描述。
4、兩個密碼：PIN ( Personal Identification Number)，PUC ( Personal Unblocking Code)。
PIN用于保護SIM的使用安全，如果手機啟用了此功能，每次開機都要輸入PIN，連續(xù)輸入錯誤3次SIM卡將被鎖住。
SIM卡鎖住了怎么辦呢？這就輪到PUC上場了。PUC是專用于給已鎖定的SIM卡解鎖的，但輸入的時候更要小心，如果連續(xù)輸入錯誤10次的話，SIM卡將永久鎖定，相當(dāng)于報廢了。
5、運營商其他數(shù)據(jù)：運營商名稱SPN，接入點名稱APN，短消息中心號碼SMSC，其他服務(wù)號碼等等。

主要的動態(tài)數(shù)據(jù)包含：
1、位置區(qū)標(biāo)識LAI (Location Area Identity)：移動網(wǎng)絡(luò)一般劃分為多個位置區(qū)，手機需要定時上報自己所在的位置區(qū)，讓網(wǎng)絡(luò)知道手機的位置，方便尋呼。
2、臨時移動用戶標(biāo)識TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)：為了保護IMSI信息，網(wǎng)絡(luò)會在手機接入之后分配一個臨時的標(biāo)識。
3、位置更新定時器T3212，頻點列表等輔助信息。
4、通信錄和短信等用戶數(shù)據(jù)。

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

3G:雙向鑒權(quán)（SIM升級為USIM）
USIM不但包含SIM的功能而且進行了增強，支持雙向鑒權(quán)、長密鑰、新的鑒權(quán)加密算法。
USIM可以存儲彩信。
增加用戶識別基站（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

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

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，用戶無須再插入物理SIM卡，但功能上與SIM卡無異。

5G超級SIM卡
2021年2月，紫光國微推出256GB超級SIM卡。
5G超級SIM卡是SIM卡的一次變革，能實現(xiàn)GB級存儲容量以及高讀寫速率，這與之前相比是指數(shù)級的提升。
具備高速接口，在存儲卡形態(tài)基礎(chǔ)上增加了SIM觸點，實現(xiàn)了二合一卡槽上同時支持存儲功能和SIM通信功能。
安全性方面，官方稱超級SIM卡能夠為用戶提供“私人數(shù)據(jù)保險箱”服務(wù)。內(nèi)置的金融級芯片已經(jīng)通過國際CC EAL6+測試，取得了國內(nèi)ISCCC EAL4+安全認證/銀聯(lián)芯片安全認證/國密算法二級認證等一系列安全資質(zhì)。