طراحی گوشیهای فعلی به گونهای است که بدون سیمکارت فیزیکی نیز میتوانند کار کنند، اما تا چند سال پیش گوشی بدون سیمکارت فیزیکی یک مفهوم بیمعنی بود. در این مقاله میخواهیم بیشتر با ماهیت سیمکارت، شما را آشنا کنیم.
سیم کارت یک ریزتراشه است. ریزتراشه یک مدار معمولی است که فقط به گونه ای چیده شده است که کل مجموعهی آن در ابعاد مینیاتوری قرار گیرد. هرچه فناوری پیشرفتهتر باشد، تراشهها کوچکتر می شوند. اگر آن را بشکنید، معمولیترین تراشه را در داخل آن، خواهید یافت. مانند کارتریج یک کنسول بازی ویدیویی یا مدار ساعت الکترونیکی است. این یک تراشه استاندارد است که تعدادی عملکرد خاص را انجام می دهد. و در کمال تعجب، معماری این دستگاه مینیاتوری بسیار پیچیده است.
بدیهی است که با چنین طرحی، باید در جایی قرار بگیرد که امکان ارتباط با مدار اصلی را داشته باشد، که در اینجا مدار تلفن همراه منظور ماست.برای اینکه بفهمید سیم کارت به طور کلی چیست، باید یک گشت و گذار کوتاه در تاریخ داشته باشید؛
ساختار سیمکارت
در آغاز توسعه شبکه تلفن همراه، اپراتورها، کاربران خود را با شماره سریال تلفن آنها شناسایی میکردند. همانطور که میدانید، این روش دارای اشکالات زیادی بود. به عنوان مثال، اگر دستگاه تلفن همراه خود را تغییر میدادید، باید به اپراتور مراجعه میکردید تا شماره شما به یک دستگاه جدید فلش شود. این روش نه تنها طولانی میشد، بلکه هزینهبر نیز بود. سیم کارت با ظهور g2 معرفی شد. و وظیفه آن این بود که شناسایی مشترکین در شبکه اپراتور را تا حد امکان ساده کند.
همانطور که قبلاً توضیح دادهایم سیم کارت از موارد زیر تشکیل شده است؛
- پردازنده
- رم
- حافظه دائمی
- ماژول برای تولید اعداد رندوم
- ماژول رمزگذاری
در ابتدا باید بگوییم پردازنده توسط تلفن تغذیه می شود و در فرکانس های ۵ تا ۱۰ مگاهرتز کار میکند. با استانداردهای مدرن، این مورد چشمگیر نیست. اما فراموش نکنید که اولین کامپیوترها که چند طبقهی کامل، فضا اشغال میکردند و برای کار در موسسات بزرگ استفاده میشدند، نمی توانستند چنین نتایجی را به رخ بکشند؛ اما در اینجا یک پردازنده کوچک وجود دارد که ۱۰ درصد از اندازه کل کارت را اشغال میکند و تمام فضای دیگر توسط حافظه اشغال میشود.
حافظه در سیم کارت ها به چند اسلات تقسیم میشود. یک بخش با داده های کاربر، یک بخش با داده های اپراتور و یک بخش با سیستم عامل، مهم ترین بخشها حاوی اطلاعاتی درباره هویت مشترک در شبکه اپراتورها هستند.
IMSIردیفی از ارقام است که نه تنها یک سیمکارت خاص و مالک را مشخص می کند، بلکه نشان میدهد که کدام اپراتور و از کدام طرف صادر شده است. تقریباً تمام این اطلاعات به صورت رمزگذاری شده ذخیره میشوند. برای مثال در کشور ما از IMSI برای رجیستر گوشیهای تلفن همراه استفاده میشود. این به این معنیاست که شناسهی موبایل توسط اپراتور خوانده شده و در صورتی که در سامانه ثبت شده باشد، اجازهی استفاده از شبکهی تلفن همراه را به شما میدهد. هرچند با منسوخ شدن سیمکارتهای فیزیکی و جایگزینی eSim این طرح دستخوش تغییر خواهد شد.
عملکرد سیمکارت
مانند هر کامپیوتر دیگری، سیم کارت دارای سیستم عامل مخصوص خود است. اکثر برنامهها به زبان JAVA نوشته شدهاند تا خدمات اضافی توسط اپراتور ارائه شود.
همه چیز ساده است. باز هم، ما به شدت برای ساده سازی اغراق می کنیم. سیم کارت را داخل گوشی میگذاریم، تراشه روشن می شود. سیستم عامل سیم کارت با سیستم گوشی، یکپارچه میشود. تلفن سیمکارت را شناسایی کرده و شروع به تعامل با آن در شبکه میکند. وظیفه اصلی سیم کارت احراز هویت مشترک در شبکه است. اگر منطق سیستم را تا حد زیادی ساده کنید، به صورت زیر خواهد بود.
یک شبکه تلفن همراه وجود دارد. این شبکه دارای تکرار کنندهها یا دکل های ارتباطی است. این برجها، شبکه را توزیع میکنند، همانطور که روتر خانگی ما Wi-Fi را توزیع میکند. یک تلفن همراه با کمک سخت افزار، سیگنال یک برج تلفن همراه را دریافت می کند، همانطور که رادیو گیرنده ایستگاه رادیویی مورد علاقه شما را دریافت می کند. اما برخلاف رادیو، ورودی شبکه در اینجا بسته است و برای هر مشترکی که به آن برخورد کند، در دسترس نیست.
پس از همه، اپراتور باید از شما برای مکالمات و خدمات پول بگیرید، پس باید به نحوی این شناسایی انجام شود، سیمکارت فقط شامل مجموعهای از کلیدهای خاص است که به مشترکین امکان دسترسی به سرویسها را میدهد. این دادهها در حافظه دائمی سیمکارت ذخیره میشوند. داده های سرویس نیز در RAM ذخیره می شود تا سرعت پردازش آنها افزایش یابد. همچنین سیم کارتها تنظیمات لازم را ذخیره می کند، مانند لیستی از شبکههای اولویت دار یا آدرسهای سلولی که برای اتصال در این مدار ترجیح داده می شوند.
پس از اینکه شبکه تلفن همراه مشترکی را که “پورتهای از پیش تعین شده” شناسایی کردند و مطمئن شدند که داده های سیم کارت (کلیدها و غیره) با اطلاعات وارد شده در پایگاه داده کاربران مورد اعتماد اپراتور مطابقت دارد، کاربر میتواند از خدمات استفاده کند. پردازندهی سیمکارت برای اطمینان از تعامل بین شبکه و درایور تلفن مورد نیاز است. اگر فرآیند را تا حد زیادی ساده کنید، معلوم می شود که سیم کارت یک درایو فلش است که مجموعه ای از کدها را ذخیره میکند و هنگامی که تلفن به شبکه وصل می شود، این کدها با کدهای مجاز برای دسترسی به سرویس بررسی میشوند. با ورود ۳g و ۴g این رمزگذاریها پیچیدهتر شده، زمانی که این شبکه به اینترنت اشیا نیز رسید، امنیت سیمکارتها تنها به اطلاعات ورودی و خروجی تماس منتهی نشده و به نحوی کل اطلاعات زندگی شما را شامل میشود.
این همه اطلاعات برای ما چیست؟
- هنگام خرید سیمکارت از شما اطلاعات شناسایی گرفته میشود، به کمک آن اطلاعات تماس و پیامکهای شما قابل شناسایی است، این مورد برای جلوگیری از ارتکاب جرم، یکپارچهسازی سامانه پیامکی بانکی شما، اطلاعات ثبتی شما، شناسایی اموال شما و… است.
- اگر گوشی شما دزدیده شود، اگر گزینه دیگری وجود نداشته باشد، پلیس از سیم کارت برای ردیابی محل دزد استفاده می کند.
اکنون که متوجه شدید که امکان ثبت اطلاعات در چنین دستگاه های کوچکی وجود دارد، باید بدانید که این تکنولوژی در آینده در همه جا استفاده خواهد شد. اگر نمیدانستید، در حال حاضر پروژه ای برای معرفی پاسپورت جدید با تراشه وجود دارد که تمام اطلاعات شما در آن موجود خواهد بود؛ پاسپورت، SNIL، گواهینامه رانندگی و… همه در یک تراشه قرار میگیرند.
