Capacidad de Almacenamiento
La típica
tarjeta SIM de bajo coste (sólo GSM
11.11) tiene poca memoria, 2-3 KB según describe la
especificación (directorio telefónico y poco más). Este espacio
de almacenamiento es usado directamente por el teléfono. El
segmento de mercado de las tarjetas SIM de bajo costo está en
constante declive.
Las tarjetas SIM con aplicaciones adicionales
(GSM11.14) están disponibles con muchas capacidades de
almacenamiento diferente, siendo la mayor 512 KB. Tarjetas SIM
menores, de 32 KB y 16 KB, son las predominantes en zonas con
redes GSM menos desarrolladas. También existen las tarjetas
Large Memory SIM (SIM de Memoria Grande), con capacidades
del orden de 128 a 512 megabytes.
Sistemas operativos
Los sistemas operativos para tarjetas SIM son
principalmente dos:
Nativos: software propietario y específico del
vendedor (correspondiendo típicamente con el segmento de mercado
de bajo coste);
Basados en Java: tienen la ventaja de ser
independientes del hardware e interoperables.
Las tarjetas SIM almacenan información específica
de la red usada para autenticar e identificar a los suscriptores
en ella, siendo la más importante el ICC-ID, el IMSI, la clave
de autenticación y la identificación de área local (LAI). La
tarjeta SIM también almacena otros datos específicos del
operador como el número del SMSC (centro de servicio de mensajes
cortos), el nombre del proveedor de servicio (SPN), los números
de servicio de marcado (SDN) y las aplicaciones de servicios de
valor añadido (VAS). Cada SIM se identifica internacionalmente
por su ICC-ID (Identificador Internacional de la Tarjeta de
Circuitos). Los ICC-IDs se almacenan en las tarjetas SIM y
también se graban o imprimen sobre el cuerpo de plástico de las
mismas en un proceso de personalización.
Las
tarjetas SIM se identifican en sus redes
móviles individuales mediante un IMSI (Identidad Internacional
del Suscriptor Móvil) único. Los operadores de telefonía móvil
conectan las llamadas a teléfonos móviles y se comunican con sus
tarjetas SIM comercializadas usando su IMSI.
La clave de autenticación (Ki, Authentication
key) es un valor de 16 bytes usado para autenticar las
tarjetas SIM en la red móvil. Cada tarjeta SIM tiene una Ki
única asignada por el operador durante el proceso de
personalización. La Ki también se almacena en una base de datos
(de la red del operador.
Proceso de autenticación
Cuando el teléfono se enciende envía su IMSI al
operador de la red solicitando acceso y autenticación.
El operador de la red busca en su base de datos
el IMSI y la clave de autenticación (Ki) relacionada.
El operador de la red genera un número aleatorio
(RAND) y lo firma con la Ki de la SIM, generando así un número
conocido como SRES_1.
El movil cliente de la red envía el RAND a la
tarjeta SIM, que también lo firma con su Ki y envía el resultado
(SRES_2) de vuelta al operador de la red.
El operador de la red compara su SRES_1 con el
SRES_2 generado por la tarjeta SIM. Si los dos número coinciden
la SIM es autenticada y se le concede acceso a la red.
Identificación de área local
La tarjeta SIM almacena información del estado de
la red que se envía desde la misma, como la identificación de
área local (LAI). Las redes de los operadores están divididas en
áreas locales, cada una de las cuales tiene un número LAI único.
Cuando el terminal móvil cambia su ubicación de un área local a
otra almacena su nuevo LAI en la tarjeta SIM y la envía al
operador para informar a la red de su nueva localización. Si el
terminal se apaga y se vuelve a encender, recuperará la
información de la tarjeta SIM y buscará la LAI en la que estaba.
Esto ahorra tiempo al evitar tener que buscar toda la lista
completa de frecuencia como se haría por defecto.