SIM-Karte

SIM-Karten, Subscriber Identity Module (SIM), sind Identifizierungskarten für Teilnehmer von Mobilfunknetzen und werden im Allgemeinen im Format von Chipkarten oder Smartcards geliefert, in der die kleineren SIM-Karten eingestanzt sind und ausgebrochen werden müssen. SIM-Karten gibt es für Autotelefone, Smartphones, Tablets. Handys oder Surfsticks in unterschiedlichen Größen. Die elektrischen Kontakte und die Funktionalität sind bei den verschiedenen SIM-Karten identisch.


SIM-Karten stellen sicher, dass das Mobiltelefon und das Service-Abbonnement für das Mobilfunknetz miteinander verbunden sind und dass Mobiltelefone die Mobilfunknetze nicht illegal nutzen. Jede SIM-Karte ist durch die ICCID-Nummer, Integrated Circuit Card Identifier (ICCID) eindeutig gekennzeichnet.

Die verschiedenen SIM-Karten-Formate

Standard-SIM-Karten entsprechen der Kartengröße im ID1-Format und haben den Formfaktor (FF) 1, weswegen sie auch als 1FF bezeichnet werden. Neben der ID1-Karte gibt es in Abhängigkeit vom Endgerät noch die Mini-SIM-Karte, die Micro-SIM-Karte und Nano-SIM-Karte. Die Mini-SIM-Karte hat eine Größe von 25 x 15 mm. Sie wird auch unter der Bezeichnung 2FF geführt, was für 2nd Form Factor (2FF) steht. Die nächst kleinere Version ist die Micro-SIM-Karte, die auch mit 3rd Form Factor (3FF) bezeichnet wird.

Mini-SIM-Karte in Plastik-Scheckkarte, Foto: UMTSLink

Mini-SIM-Karte in Plastik-Scheckkarte, Foto: UMTSLink

Die Micro-SIM-Karte hat eine Größe von 15 x 12 mm und ist wie die Mini-SIM-Karte 0,76 mm dünn. Die kleinste SIM-Karte ist die Nano-SIM-Karte (4FF) mit einer Größe von 12,3 x 8,8 mm. Ihre Dicke beträgt 0,67 mm. Beide SIM-Karten werden vorwiegend in Smartphones eingesetzt und sind kompatibel mit allen gängigen Smartphones. Die Nano-SIM-Karte kann außerdem in Computeruhren, Digitalkameras oder kleinen GSM-Modulen eingesetzt werden.

Die verschiedenen SIM-Karten-Formate

Die verschiedenen SIM-Karten-Formate

Über einen SIM-Karten-Adapter können auch kleinere SIM-Karten in größere Slots eingesteckt werden.

Daten der SIM-Karte

Permanente und temporäre Daten auf der SIM-Karte

Permanente und temporäre Daten auf der SIM-Karte

Die SIM-Karte entspricht im Aufbau einer Smartcard mit Prozessor, Festwertspeicher, Arbeitsspeicher, Bussystem und Schnittstellen über ein Kontaktfeld.

Die Speicherkapazität von SIM-Karten beträgt normalerweise 64 KB und 128 KB und reicht aus um ca. 500 Telefonnummern und ca. 50 Textnachrichten zu speichern. Außerdem werden in dem Speicher Teilnehmer- und Netzbetreiber-relevante Daten und Algorithmen sowie die Zugriffsberechtigung zum Netz gespeichert. U.a. befinden sich auf der SIM-Karte die internationale Mobilfunk-Teilnehmerkennung (IMSI), die internationale Mobilfunkkennung (IMEI), die persönliche Identifikationsnummer ( PIN), der Chiffrierschlüssel (Kc) mit dem A8-Algorithmus für dessen Generierung, der A3-Algorithmus, der individuelle Authentifizierungsschlüssel (Ki) und einige weitere Daten.

Funktionen der SIM-Karte

SIM-Karte mit eingestanzter Micro-SIM-Karte, Foto: AT & T

SIM-Karte mit eingestanzter Micro-SIM-Karte, Foto: AT & T

SIM-Karten erfüllen zwei wichtige Funktionen: sie unterstützen die Identifikation des Teilnehmers und die Authentifizierung des Handys gegenüber dem Mobilfunknetz. Mit der SIM-Karte für das Mobilfunknetz identifiziert sich der Teilnehmer mit seiner Funktelefon-Rufnummer, der Mobile Subscriber ISDN Number (MSISDN). Mit Hilfe der Authentifikation stellt das Netz sicher, dass es sich tatsächlich um einen autorisierten GSM-Teilnehmer handelt. Das Authentifizierungsverfahren wird parallel auf der SIM-Karte und im Netz durchgeführt und im Ergebnis verglichen. Bei Ergebnisgleichheit ist die Teilnehmerauthentizität gewährleistet. In UMTS heißt die Identifikationskarte USIM.

Beim Einschalten des Handys sendet dieses die auf der SIM-Karte gespeicherte International Mobile Subscriber Identity (IMSI) zum Mobilfunknetz. Vorher werden mit der PIN-Eingabe die Daten auf der SIM-Karte freigegeben. Das Mobilfunknetz vergleicht die IMSI-Nummer und den individuellen Authentifizierungsschlüssel (Ki) in der Datenbank. Anschließend generiert das GSM-Netz eine Zufallsnummer (RAND) und signiert sie mit dem Ki und der damit zusammenhängenden IMSI. Diese Nummer sendet das GSM-Netz zum mobilen Endgerät, das es an die SIM-Karte überträgt. Die SIM-Karte signiert sie mit ihrem Authentifizierungsschlüssel (Ki). Das Mobilfunknetz vergleicht die beiden berechneten Zufallsnummern. Stimmen sie überein erfolgt die Freigabe des Handys auf das Mobilfunknetz. Nach der Registrierung kann der Teilnehmer mit jedem beliebigen Mobilgerät innerhalb des Versorgungsbereiches seines Betreibers Telefonate führen. Darüber hinaus ist der Teilnehmer unter seiner persönlichen Teilnehmerrufnummer im In- und Ausland erreichbar.

Neben der klassischen SIM-Karte gibt es mit der eSIM-Karte noch eine fest eingebaute SIM-Karte, die nicht ausgetauscht werden kann und dem entsprechenden Smartphone oder Handy zugeordnet ist.

Informationen zum Artikel
Deutsch: SIM-Karte
Englisch: subscriber identity module - SIM
Veröffentlicht: 18.07.2019
Wörter: 651
Tags: #Mobilfunknetze #Speicherkarten
Links: A3-Algorithmus, A8-Algorithmus, Algorithmus, ASP (Arbeitsspeicher), Authentifizierung