SIM的全称是Subscriber Identity Module,用户识别模块,也称为智能卡(UICC,高通就把SIM卡称为UICC卡)。
它的接口和协议符合ISO/IEC 7816(国标GB/T16649)标准,它的物理实体是一个封装在PVC卡片上的集成电路。
随着手机的发展,SIM卡的尺寸越变越小。
SIM卡的本质就是一张包含CPU和存储器的智能安全芯片,它就是你的个人网络身份证和安全密钥(防止被窃听),让移动网络(如中国移动、联通、电信)能够识别“你是你”,并允许你接入网络进行通话、发短信和上网。

内部模块
拆开SIM卡能看到集成电路,如下图所示:

此集成电路包含了CPU、ROM、RAM、EEPROM和串行通信模块。
- CPU,中央处理器,用于进行计算和逻辑操作。
- ROM,只读存储器,存储了卡片的操作系统(COS)和预置数据。
- RAM,随机存储器,为CPU运算提供临时空间。
- EEPROM,可擦可编程只读存储器,存储你的网络身份信息和个人数据。
SIM卡里存储了什么东西呢?
- 固定数据,国际移动用户识别号(IMSI)、鉴权密钥(KI)等。
- PIN和PUK(输入正确的PIN码,SIM卡才会被启用。如果PIN码连续错误,需要PUK码来解锁。PIN码由用户持有,PUK运营商持有)
- 临时数据,如位置区域识别码(LAI)、移动用户暂时识别码(TMSI)、禁止接入的公共电话网代码等;
- 个人数据,电话号码,短信等
SIM卡需要在网络测完成鉴权才可使用,每次呼叫时都会鉴权,鉴权需要用到KI,如果KI被破解,SIM卡可能被复制。
管脚定义
SIM卡有8个触点,分别是C1-C8,当前只用到了其中6个。
其中C6脚在早期用于EEPROM擦写,现在已经不用。现在的C6管脚连接NFC芯片,通过一种称为SWP(Single Wire Protocol,单线协议) 的通信方式,使SIM卡能作为安全单元(SE)来支持移动支付等非接触应用,由此在SIM卡和NFC芯片之间建立数据通道。
C4、C8早期属于保留功能的脚,目前在nano卡上,C4、C5、 C8是连在一起的,共同作为GND。

SIM卡插入手机后,手机pmic给SIM卡提供电源,并且CLK给到SIM卡内各模块。
SIM卡通信用的是异步半双工通信。