CDMA移動終端卡——UIM
2019-11-03 09:50:03
供稿：網友
CDMA移動終端卡——UIM（林耀雪） UIM（User Identity Module）代表了移動終端卡未來發展方向，它比傳統的鑒權手段如MIN／IMSI、MIN／ESN適配方式更具優勢。UIM ID方式除了適用于CDMA系統外，還可用于GSM系統和其他的TDMA方式以及第三代移動通信系統。其標準以GSM系統最新執行的標準為基礎框架制定，CDMA機卡分離，手機將遵從該標準進行研發，內容包括CDMA、GSM、DWT－2000、Internet、WAP等部分，文件格式類似于UNIX。以上這些內容基于IS－95B協議，并向下兼容IS-95A，向上兼容CDMA2000，支持CAVE算法。1使用背景 現在大家普遍使用的GSM手機使用SIM卡，它分為大卡和小卡兩種方式，它們在功能上沒有差別，只不過為了適應不同大小的機型而已。目前CDMA試驗網中使用的是無卡手機，而將來中國聯通CDMA網將使用機卡分離的手機，所使用的手機卡是UIM卡，并在理論上能“一卡多網”，既能用于CDMA網，又能用于GSM網等。對于機卡分離方式的手機，機有機號，卡有卡號。機號就是每個手機機身讓網絡識別的硬件序列號，在網絡使用中變形為ESN碼。卡號對應于移動手機號碼，代表網絡服務。機號和卡號都可參與鑒機和手機保護，但分工有所不同。據統計，有無鑒權對于運營商利益的影響分別為4%和0.5％。2 UIM系統描述 UIM總體著眼點是整個移動通信系統，甚至是第三代系統。 UIM硬件技術要求符合GSM11.11的規范，每張卡以ICCID（集成電路識別碼）標識，分為ISO大卡和PLUG-IN小卡兩種方式。大卡符合ISO7816－1，2部分的規范，比如規定了工作溫度為-25℃～＋70℃的范圍；小卡符合 Annex A（普通）中定義的規范。 UIM中的軟件是由按樹型結構組成的文件系統，各個文件針對不同特定功能，并可根據不同目的，按照專用文件和基礎文件不同用途加以取舍組合。 文件類型包括3種：主文件、專用文件、基礎文件。 主文件是代碼為3F00的一個文件，它包含多個專用文件7F24、7F10、7F20、7F25、5F40等。 每個專用文件針對一個移動通信系統，包含多個基礎文件，專用文件7F10以下所包含的文件，是手機自身可獨立完成的一般功能部分，如用戶手機所存儲的號碼等。專用文件7F20以下的文件是有關GSM和IMT－2000的網絡部分內容；而對于CDMA部分是十用文件7F25以及所屬基礎文件的內容等。 基礎文件分3種：透明文件、線性文件、循環文件。透明文件存儲的是一些無需用戶知曉但參與實際使用的信息，如IC碼等。線性記錄文件是以線性方式存儲記錄的文件，存儲的是如大家熟知的“常用號碼存儲”等的內容。循環文件是存儲類似于通話記錄中的“已接電話顯示”中的總保留最后10個或5個電話號碼等記錄的文件。基礎文件包括許多文件，大家所熟知的為完成一般性功能的文件（無需—一詳述）。我們最感興趣的是有關未來新功能新業務方面的文件。如文件代碼為6F38的基礎文件，文件名為ESN-ME，存儲了UIM ID使用56位碼中的 32位的字節們況，為透明文件，它為未來從32位升級至56位的使用作準備；UCS2文件，它是專為中、日、韓語文章從網上下載用的基礎文件；等等。 文件中每個記錄的長度為256字節。每個字節都有特定意義，符合相關規范，例如在描述短消息業務基礎文件中有2個字節專為互聯網使用的符合TLA，ELA-637-A規定的WAPMESSAGE－ID等等。 在使用中，有些文件是必選的，有些是可選的，手機廠商按照各移動通信系統手機類型的不同，有選擇地組織選擇文件。如當UIM芯片中的文件系統包含專用文件7F10和7F20所連帶的文件時，就可用于GSM手機，當包含專用文件7F10和7F25所屬文件時，就可用于CDMA手機；而當包含專用文件7F10和7F20以及7F25等所屬文件時，就可用于雙制式手機。可以看出，專用文件7F10是必選的，是一切移動通信系統的基礎，而很多其他專用文件或基礎文件，如上文提到的有關未來新功能新業務方面的文件就是可選文件，廠家可在研發制造手機時，按市場需求選用這些基礎文件以實現手機新的功能。3KAVE算法 UIM的CAVE算法輸入有UIM ID、ESN、RANDSSD、A-Key、IMSI－T、RANDBS、IMSIM等，其中， ESN、RANDSSD來自于手機自身， A-Key是一個個性化數據， MIN是運營商針對用戶進行網絡分析的參數，ESN碼作為輸入參數之一，參與KAVE計算，并由空中A接口傳遞給網絡，在傳遞時是動態變化的。除了鑒權過程外，它還參與其他多項功能，而手機的鑒權和激活僅僅是它參與的一部分功能，它同時也參與計費等過程。參與計費的參數有許多，不僅有ESN還有MIN等。 UIM在CDMA系統KAVE算法中所使用的參數比GSM的SIM卡中KAVE算法所使用的參數要多，在GSM系統中，實際參加鑒權的只有Ki和RAND兩個參數，而不用EMSI和ESN。 在未來網絡同時使用有卡和無卡兩種方式手機的情況下，UIM ID和ESN將并存于網絡以用于鑒權。有卡手機將使用UIM ID參與鑒權，無卡手機使用ESN碼代替UIM ID參與鑒權。它們都是32位碼，在KAVE輸入格式上沒有沖突，甚至可重復。在網絡使用時，運營商可根據網絡手機情況使用ESN或UIMID，通過添加一個標識加以區分。對于KAVE算法，在輸入參數的格式上只要求滿足32位碼的條件就行。UIM ID在MAP協議、A接口等使用效果最好，而ESN方式在這類接口中使用效果稍差一點。4 UIM和MIN／ESN方式的比較 傳統的MIN／ ESN適配方式是網絡在鑒權過程中，將從手機中所得到的ESN和MIN一對號碼和HLR中存儲的原ESN和MIN碼相對照，若匹配，則為合法手機；否則即失配，為非法。它的優點是有利于數據安全和加密，由于ESN值是動態變化的，所以更利于防盜。比起MIN/ESN失配及其類似方式，UIM具有很多優點。主要優點是它在網絡側不用大改動，在HLR中存儲的是定值：UIM ID碼為未來平滑過渡到第三代的56位號碼方式作準備。缺點是目前UIM ID號碼分配沒有最后確定下來，需要和國際標準化組織共同努力，盡早完成。另一個缺點就是“認卡不認人”，雖然現在聽起來不利于防盜，但將來技術先進了，成本降低了，價格也會降得和現在呼機差不多。運營商主要靠服務掙錢。比如在電信發展較好的日本東京，PHS手機只要100日元，近科白送；而在發展較落后的蒙古首府烏蘭巴托，手機的價格普遍要比中國高。中國電信事業也正在經歷這個過程，所以UIM最符合未來發展。
