GSM系统中SIM卡的数据结构和指令系统.pdf

SIM卡是全球移动通信系统（Global System for Mobile Communications，GSM）中一个不可或缺的组成部分。它是智能卡的一种，内嵌有微处理器，并封装在塑料之中。用户通过插入SIM卡来证实自己对移动终端的使用权，并接入GSM网络。SIM卡存储用户识别信息、辅助业务信息、短信息、移动性信息以及无线电资源信息等，同时执行鉴权算法和产生加密密钥。 SIM卡的物理接口和逻辑接口被明确定义，以完成与移动终端的连接和信息交换。用户用个人识别码（PIN）通过移动终端的人机接口输入，移动终端将PIN码送至SIM卡进行验证，若验证通过，SIM卡将转换状态，允许移动终端接入GSM网络。 SIM卡的技术结构复杂，规范严谨。它的数据结构和指令系统是本文的重点。SIM卡的数据域包括数据域的组织结构、目录以及存储的管理方式。数据域被划分为二进制数据域和格式化数据域。二进制数据域是非结构化的，由固定长度的数据存储空间，即数据块构成；而格式化数据域由固定长度的记录组成。SIM卡中的数据域被安全保密特性所标识，并且按目录管理。 数据结构标识符用于区分同一应用中不同数据域的两个字节，数据类型标识符用一个字节编码数据域类型及保密规则，其内容由四位编码表示，表示对数据域中的数据进行存取操作必须满足的条件。记录/块长度说明数据体的长度。SIM卡对数据域的操作主要为读取和修改，操作限制条件等级分为无条件、仅限读取、仅限写入及认证后允许四种。 表1描述了不同类型数据域的首标结构，包括数据修改情况、数据类型、保密规则、记录/块长度以及读取和修改的字节数。其中，持卡人信息数据域常修改，为二进制且保密规则为ALW；识别号数据域不修改，二进制且保密规则为PIK；管理数据域和SIM业务数据域的记录长度和保密规则分别对应二进制ALWADM/AUT及二进制H ADM/AU；IMSI数据域修改为二进制PI，保密规则为ADM/A。 SIM卡是GSM系统身份验证和数据管理的核心组件。用户身份的识别、信息的存储和安全加密等功能都依赖于SIM卡中数据的组织和管理，以及指令集的执行。了解SIM卡的数据结构和指令系统，对于优化GSM网络性能、提升用户体验和数据安全具有重要意义。