Некоторые особенности функционирования SIM-карты

    Определенные особенности функционирования SIM-карты обусловлены как ее назначением, так и особенностями конструкции. После того как карта SIM вставлена в картоприемник мобильного телефона, аппарат следует включить. При подаче напряжения питания на соответствующий контакт (С1) SIM-карта сразу переходит в режим ожидания поступления сигнала RESET. Этот сигнал формируется мобильным телефоном в виде логического нуля или логической единицы и должен быть подан на контакт RESET (C2). Сразу после наступления этого события на контакт CLK (СЗ) подается сигнал синхронизации.
    На поступление этих двух сигналов SIM-карта должна отреагировать формированием и подачей на контакт DATA (C7) последовательности ATR (Answer To Reset). Если карта сформировала достоверный сигнал ATR, то телефон ее воспринимает, а на дисплее может отображаться соответствующее сообщение. После этого начинаются проверка кода PIN и регистрация SIM-карты в сети мобильной связи. Если же сигнал ATR картой не сформирован, то телефон такую SIM-карту отвергает, при этом на дисплее обязательно появляется соответствующее сообщение. Следует отметить, что мобильный телефон обычно формирует сигнал RESET сначала в виде логического нуля. После этого на контакт CLK подаются 40000 циклов синхросигнала. Если SIM-карта на подачу этих сигналов не реагирует формированием последовательности ATR, то на контакт RESET поступает сигнал высокого логического уровня, а на контакт CLK - следующая серия синхросигналов. В дальнейшем на выводе RESET постоянно будет сигнал того логического уровня, при котором сформировался сигнал ATR.
    Как уже упоминалось, при включении мобильного телефона с активной функцией запроса PIN-кода SIM-карта формирует специальный сигнал, который инициирует появление соответствующего запроса на дисплее МТ. После ввода пользователем PIN-кода происходит сравнение введенных данных с информацией, хранящейся в памяти SIM-карты. При их совпадении начинается процесс регистрации абонента в сети. Если же введенный и записанный коды не совпали, то пользователю предоставляются еще две попытки для введения достоверного кода PIN. В том случае, когда пользователь три раза подряд ввел неправильное значение кода PIN, SIM-карта блокируется. По желанию владельца выбирается режим использования кода PIN: этот код можно вводить при каждом включении мобильного телефона или отменить эту функцию. Аналогичная ситуация и с кодом PIN2. При троекратном неправильном вводе кода PIN2 возможность работы с функциями, доступ к которым он ограничивает, также блокируется. Разблокирование SIM-карты после некорректного троекратного ввода кода PIN (PIN2) осуществляется при помощи кода PUK (для кода PIN) или PUK2 (для кода PIN2). Значение кода PUK (PUK2) записано в память SIM-карты. При необходимости пользователь может изменить как код PIN, так и код PIN2. Их новые значения записываются в память SIM-карты. Значение кода PUK (PUK2) абонент изменить не может. Следует отметить, что код PIN (если он не отключен) помимо функции защиты от несанкционированного использования SIM-карты выполняет еще одну важную задачу: без точной информации о значении этого кода осуществить клонирование (копирование) SIM-карты почти невозможно.
    После успешной проверки кода PIN запускается процесс регистрации SIM-карты (абонента) в сети мобильной связи, который начинается с того, что на карту SIM от оператора через базовую станцию сети посылается 128-битовое случайное число RAND (от англ, random -"случайный", "беспорядочный"). С помощью идентификационного алгоритма A3 из числа RAND и идентификационного ключа Ki генерируется 32-битовый ответный сигнал SRES (Signed Response), который пересылается оператору для сравнения данных.
    После получения ответа оператор пересчитывает и сравнивает полученные данные с целью подтверждения их достоверности. В том случае, если идентификационная информация, записанная на SIM-карте, совпадает с имеющейся в базе данных оператора, выдается положительный ответ на регистрацию пользователя в сети. Алгоритм A3 идентичен для всех SIM-карт одной сети, а ключ Ki, как и число IMSI, для каждой карты персонифицирован. В настоящее время большинство операторов сетей мобильной связи в качестве алгоритма A3 применяют шифровальный алгоритм СОМР128. Исключение составляют лишь несколько компаний (например, немецкий оператор D1), использующие новый алгоритм СОМР128 v.2
    Для шифрования данных, передаваемых между мобильным телефоном и базовой станцией сети, используется ключ Kc. Эта операция осуществляется с применением алгоритма А8. В случае использования шифровального алгоритма СОМР128 на его основе формируется кодовый ключ Kc, поэтому часто применяется понятие алгоритма АЗА8 или А38. Идентификация SIM-карты для определенной сети осуществляется с помощью кодовых чисел TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) и LAI (Location Area Identification).