В помощь радиолюбителю. Выпуск 11

Содержимое памяти ROM (Read-Only Memory) записывается оператором сети и обычно содержит операционную систему, управляющую функционированием SIM-карты, а также шифровальные алгоритмы (например, АЗ и А8). Память ROM часто называют постоянным запоминающим устройством (ПЗУ). Объем этой памяти обычно составляет 4–6 Кб, но часто достигает величины 16 Кб.

Память RAM (Random-Access Memory) используется для обеспечения достоверного функционирования шифровальных алгоритмов, а также в качестве буфера при обмене данными. Память RAM часто называют оперативным запоминающим устройством (ОЗУ). Объем ОЗУ SIM-карты обычно составляет 126–160 байт, но часто достигает величины 256 байт.

Дословный перевод расшифровки английского сокращения EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) означает «электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ)». Эта энергетически независимая область памяти предназначена для записи специальной информации (например, код IMSI и ключ Ki), занимает, как правило, 2–3 Кб, но может достигать величины более 8 Кб.

Следует отметить, что указанные объемы памяти довольно приблизительны. Операторы сетей мобильной связи постоянно и небезуспешно работают над усовершенствованием SIM-карт. Например, чешский оператор T-MOBILE (PAEGAS) в начале 2004 г. приступил к распространению так называемых универсальных SIM-карт с объемом памяти 64 Кб. Помимо данных, необходимых для функционирования в сетях стандарта GSM, эти карты содержат алгоритм для работы в сетях UMTS. К особенностям таких SIM-карт следует отнести и поддержку протокола JavaCard 2.1.

Данные, записываемые на SIM-карту

В память каждой SIM-карты, используемой для работы с мобильными телефонами, записывается определенный набор сведений, с помощью которых обеспечивается функционирование как самой карты, так и мобильного телефона.

Всю совокупность данных, содержащихся в памяти SIM-карты, условно можно разделить на две группы. В первую группу автор включил бы информацию, которая записывается оператором сети мобильной связи и обеспечивает функционирование карты и телефона в определенной сети (неизменяемые данные). Во вторую группу входят сведения, которые может записывать владелец или пользователь (изменяемые данные).

Конечно, предлагаемое деление весьма условно, однако дает пользователю возможность получить хотя бы приблизительное представление о содержимом памяти SIM-карты.

Неизменяемые данные

Среди всей совокупности данных, записываемых в память SIM-карты и не подлежащих изменению, следует отметить операционную систему, код IMSI и ключ Ki, шифровальные алгоритмы (например, АЗ и А8), а также некоторые другие коды. Как уже указывалось, причисление указанных данных к числу неизменяемых довольно условно, поскольку при наличии соответствующих технических средств и программных ресурсов эту информацию можно не только успешно считывать, но и редактировать, стирать, заменять.

Основу карты SIM составляет микропроцессор, функционирование которого обеспечивается с помощью специальной программы. В качестве таких программ выступают различные операционные системы, предназначенные специально для применения в SIM-картах. Такая операционная система в первую очередь должна быть записана в память SIM-карты.

В состав сведений, записываемых в память SIM-карты оператором сети мобильной связи и обеспечивающих функционирование карты и телефона в определенной сети, в первую очередь входит кодовая комбинация IMSI (International Mobile Subscriber Identification). Число IMSI индивидуально для каждой SIM-карты и обеспечивает ее идентификацию в сети. Принадлежность к конкретной сети мобильной связи определяется первыми пятью цифрами кода IMSI.

Следующими важными параметрами, записываемыми в память SIM-карты оператором, являются индивидуальный идентификационный ключ Ki (Individual authentication key), шифровальный алгоритм А8, а также идентификационный алгоритм АЗ. С помощью ключа Ki и случайного числа RAND с использованием алгоритма А8 генерируется 64-битовый ключ Кс, а с помощью алгоритма АЗ из значения ключа Ki и числа RAND генерируется 32-битовый ответ SRES.

Идентификационный ключ Ki никогда не передается между оператором и мобильным телефоном. Его значение записано на конкретной SIM-карте, а также имеется у оператора в базе данных.

Для шифрования данных, передаваемых между мобильным телефоном и базовой станцией сети, используется ключ Кс. Эта операция осуществляется с применением алгоритма А8.

В памяти SIM-карты также записывается список разрешенных сетей, в которых мобильный телефон с данной картой имеет право работать. Идентификация SIM-карты для определенной сети осуществляется с помощью кодовых чисел TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) и LAI (Location Area Identification).