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小诸葛

手机是我们每天必不可少的东西。对于手机来说，SIM卡可以说是离不开手机了。当我们去营业厅办理电话卡时，我们会得到一张卡，然后将其安装在手机中，以拨打电话到互联网。那么这样一张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,我们今天就来谈谈吧。

一、SIM卡的尺寸

SIM分为三种尺寸,和早年最常见的是顶一，尺寸为25mm15mm0.8mm；后来出现了更小的MicroSIM卡，尺寸为12 x 15 mm x 0.8 mm，也是目前常用的。最近出现了更小巧的NanoSIM卡，尺寸只有2.3 mm 8.8 mm 0.7 mm.

二、SIM卡的构造

SIM卡是一种带有微处理器的芯片卡，由五个模块组成：CPU、工作存储器RAM、程序存储器ROM、数据存储器EEPRoM和串行通信单元。这五个模块集成在一个集成电路中。所以SIM卡不仅可以存储记录的信息，还可以执行一些简单的操作。下面将详细介绍这个过程。

五个模块集成在一个集成电路中。

SIM卡连接手机时，至少需要5根连接线，即——。

1.电源Vcc2、复位(RST)3、时钟(CLK)4、接地端子(GND)6和数据I/O(数据)。

三、SIM工作原理

SIM卡包含属于该用户的所有信息。其中包括：

A.认证和加密信息ki(KC算法的输入参数之一，密钥号)；

B.国际移动用户号码(imsi)；

c，a3: imsi认证算法；

d、A5:加密密钥生成算法；

e，A8:用户密钥(Kc)生成算法。(1) IMSI是您的手机在全球唯一的符号编号，用于唯一识别您的SIM卡。每次打开手机连接网络，我们都会把这个IMSI号码串发送给运营商，运营商会和自己客户的IMSI库进行比对，这样我们就可以确认它属于哪个运营商。比如你插一张联通卡，联通会通过比对发现你是他的家庭用户，然后它会进行下一次联系，移动和电信不会继续联系你。这个IMSI是和你屏蔽号码处理时的信息绑定的，这样即使你丢了SIM卡补办，新的手机卡也会有新的IMSI信息，运营商会把新的IMSI信息和你的信息绑定，这样旧卡每次开机都会被系统自动识别为过期卡。

因为这个IMSI信息是可以读取的，所以存在复制卡的情况。例如，如果您将IMSI信息记录在另一张卡上，您的SIM卡将被复制。为了防止这样的事情，第二步会有验证信息。如上所述，SIM卡包含Ki加密信息和A3加密算法，这是一个保密的加密程序。当步骤验证成功后，运营商会给你发送一个16字节的随机数据，你的SIM卡会使用Ki加密信息和A3加密算法进行处理后发回给运营商。运营商本身也有同样的Ki加密信息和A3加密算法，做同样的验证处理。如果手机发回的加密16字节数据与运营商处理的相同，说明这张SIM卡是经过认证的SIM卡(Ki是保密的，所以仿制SIM卡对16字节数据的处理结果无法与运营商相同，无法通过验证)。

当移动网络发送16字节的认证信息时，SIM卡为整个通信加密计算另一个密钥，通常称为Kc，生成Kc的算法是A8:用户密钥(Kc)生成算法。

(4)除了每次上网都要验证之外，通话信息也会被加密，即会使用A5:加密密钥生成算法对通话信息进行加密，只有你的网络运营商才能破解你的通话信息。由于语音通话信息量巨大，SIM的简单处理能力无法完成，所以这种加密处理是在手机上完成的。

四、SIM卡的PIN码