همه چیز درباره سیم‌کارت (SIM Card): ساختار، عملکرد و اتصال به شبکه
سیم‌کارت یا SIM Card مخفف عبارت Subscriber Identity Module است؛ یک تراشه کوچک اما قدرتمند که نقش کلیدی در ارتباطات تلفن همراه دارد. در این مقاله، با ساختار داخلی سیم‌کارت، نحوه اتصال آن به شبکه‌های موبایل، انواع سیم‌کارت، و نکات جالب و دانستنی درباره این فناوری آشنا می‌شویم.
سیم‌کارت چیست؟
سیم‌کارت یک مدار مجتمع (IC) قابل حمل است که در دستگاه‌های موبایل قرار می‌گیرد. وظیفه اصلی آن ذخیره اطلاعات هویتی و امنیتی مشترک مانند IMSI (شماره شناسایی بین‌المللی مشترک موبایل) و کلیدهای رمزنگاری برای احراز هویت در شبکه موبایل است.
ساختار سیم‌کارت چگونه است؟
سیم‌کارت از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- بدنه فیزیکی: معمولاً از پلاستیک مقاوم ساخته شده و شامل چیپ الکترونیکی است.
- تراشه (چیپ): این تراشه شامل حافظه و پردازنده‌ای کوچک است که وظایف زیر را انجام می‌دهد:
- ذخیره اطلاعات امنیتی مانند IMSI و Ki
- مدیریت تماس‌ها و پیام‌ها
- اجرای اپلیکیشن‌های کوچک مانند SIM Toolkit (STK)
نحوه اتصال سیم‌کارت به شبکه موبایل
هنگامی که دستگاه روشن می‌شود:
- خواندن IMSI: گوشی، IMSI را از سیم‌کارت می‌خواند.
- درخواست احراز هویت: IMSI برای شبکه ارسال می‌شود (معمولاً با رمزنگاری).
- تأیید هویت با Ki: شبکه با Ki (کلید مخفی) که در HLR یا HSS ذخیره شده، هویت را بررسی می‌کند.
- دسترسی به شبکه: اگر اعتبارسنجی موفق باشد، دستگاه به شبکه متصل می‌شود و خدماتی چون تماس، پیامک و اینترنت فعال می‌گردد.
انواع سیم‌کارت‌ها
| نوع سیم‌کارت | ابعاد | توضیح |
|---|---|---|
| سیم‌کارت کامل (Full-size) | 85.6×53.98 mm | نسل اولیه، دیگر استفاده نمی‌شود |
| مینی سیم (Mini SIM) | 25×15 mm | نسل دوم، هنوز در برخی گوشی‌ها |
| میکرو سیم (Micro SIM) | 15×12 mm | رایج در گوشی‌های نسل قبل |
| نانو سیم (Nano SIM) | 12.3×8.8 mm | کوچک‌ترین و رایج‌ترین نوع |
| eSIM | بدون فیزیکی | تراشه‌ای داخلی و قابل برنامه‌ریزی |
قابلیت‌های امنیتی سیم‌کارت
- رمزگذاری داده‌ها: با استفاده از الگوریتم‌های A3، A5 و A8
- کد PIN و PUK: برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز
- مقاومت در برابر دستکاری فیزیکی و الکترونیکی
تفاوت بین SIM و USIM
- SIM: مورد استفاده در شبکه‌های 2G و 3G
- USIM (Universal SIM): نسل پیشرفته‌تر برای شبکه‌های 4G و 5G، با امنیت و ظرفیت بالاتر
حقایق جالب درباره سیم‌کارت
- اولین سیم‌کارت در سال 1991 توسط شرکت Giesecke+Devrient در آلمان تولید شد.
- بیش از 8 میلیارد سیم‌کارت در سراسر جهان فعال هستند.
- برخی سیم‌کارت‌ها دارای ظرفیت تا 256 کیلوبایت برای ذخیره مخاطبین و پیام‌ها هستند.
- با ورود eSIM، نیاز به سیم‌کارت فیزیکی در حال کاهش است.
آینده سیم‌کارت‌ها
با گسترش eSIM و iSIM (integrated SIM)، روند حذف سیم‌کارت فیزیکی آغاز شده است. این فناوری‌ها باعث کوچک‌تر شدن دستگاه‌ها، مدیریت بهتر دستگاه‌های IoT و امنیت بالاتر می‌شوند.
جمع‌بندی
سیم‌کارت‌ها یکی از اجزای حیاتی ارتباطات همراه هستند. از ساختار سخت‌افزاری گرفته تا پروتکل‌های امنیتی و عملکرد در شبکه، سیم‌کارت نقش کلیدی در تجربه کاربر از خدمات موبایل ایفا می‌کند. با پیشرفت فناوری، سیم‌کارت‌ها نیز هوشمندتر، امن‌تر و کوچک‌تر می‌شوند.
