В первые годы развития мобильной связи телефоны работали без использования сим-карт. Данные абонента, включая его номер, хранились непосредственно в памяти устройства. Это создавало значительные неудобства для пользователей: при смене телефона приходилось вручную перепрограммировать новый аппарат, заново вводить всю информацию и регистрироваться в сети. Кроме того, такой способ был сопряжён с риском копирования — злоумышленник мог скопировать данные с одного телефона на другой, создав практически точный клон, что позволяло совершать звонки от имени владельца и принимать его вызовы без разрешения.
Ситуация кардинально изменилась в начале 1990-х годов с появлением стандарта GSM (Global System for Mobile Communications — «Глобальная система мобильной связи»). В этом стандарте идентификация абонента и данные о его подписке стали храниться не в самом телефоне, а на отдельном внешнем микропроцессоре — сим-карте (Subscriber Identity Module — «модуль идентификации абонента»). Это позволило легко переносить номер и настройки между разными устройствами, просто вставляя карту в новый телефон.
Основные виды сим-карт и их различия
Пластиковые сим-карты различаются не только размерами, но и характеристиками:
- Технический стандарт и протоколы. Например, SIM (модуль идентификации абонента) — классическая сим-карта, используемая в сетях GSM. Поддерживает базовые функции идентификации абонента и аутентификации. USIM (универсальный модуль идентификации абонента) — усовершенствованная версия сим-карты для сетей 3G/4G (LTE). Поддерживает более современные стандарты безопасности, а также дополнительные функции: например, более сложное шифрование, хранение контактов.
- Объём встроенной памяти. Он может быть от нескольких килобайт до десятков. В памяти хранится информация о сети, абоненте (номер IMSI, ключи шифрования), контакты, СМС-сообщения (зависит от модели карты), приложения, данные для сервисов оператора.
- Поддержка сетей. Карты различаются по поддержке стандартов мобильной связи: GSM (2G), UMTS (3G), LTE (4G. Современные сим-карты (обычно USIM) поддерживают все актуальные технологии, а старые — только 2G или 3G.
- Безопасность. Сим-карты оснащены встроенным микропроцессором с набором криптографических алгоритмов, которые обеспечивают аутентификацию, шифрование и защиту данных. Новые карточки поддерживают более сложные протоколы, а также стандарты безопасности, например алгоритмы шифрования AES/SHA, защиту от клонирования. Некоторые сим-карты имеют встроенную функцию электронных подписей, безопасного хранения платёжных данных (например, для мобильных платежей).
- Функциональность, дополнительные сервисы. Современные сим-карты могут выполнять роль платформы для приложений, которые позволяют взаимодействовать с оператором, управлять услугами, выполнять USSD-запросы.
- Скорость, производительность. Современные сим-карты имеют более мощные процессоры, быстрее выполняют операции аутентификации и обмена данными, что важно для высокоскоростных и мультимедийных сервисов.
Полноразмерные сим-карты
Их ещё называют сим-картами первого форм-фактора или 1FF. Они появились в начале 90-х годов вместе с внедрением стандарта GSM, который на тот момент обеспечивал телефонию второго поколения (2G). GSM-стандарты обеспечивали цифровую передачу голоса и основных сервисов передачи данных. Сим-карта позволяла осуществлять аутентификацию абонента, роуминг, биллинг и хранить небольшую телефонную книгу (до нескольких десятков номеров) и СМС-сообщений.
Размер был главным недостатком: карточки занимали много места, что ограничивало дизайн и компактность первых мобильных телефонов. По размеру они соответствовали стандартной банковской пластиковой карте (габариты: 85,60 × 53,98 × 0,76 мм), что делало их достаточно громоздкими для использования.
Мини-сим
Они появились в 1996 году, придя на смену полноразмерным. Этот формат быстро стал стандартом и широко использовался в 2000-х годах в большинстве мобильных. Размеры Mini-SIM: 25 × 15 × 0,76 мм. По сравнению с полноразмерной Mini-SIM примерно втрое меньше, что позволило значительно уменьшить корпус телефона и улучшить эргономику.
Изначально мини сим-карты разрабатывались для работы в сетях GSM (2G), но с развитием технологий многие мини сим-карты были усовершенствованы до формата USIM, поддерживающего сети 3G/4G. Объём памяти миниатюрных карточек составлял от 8 до 64 КБ, что позволяло хранить больше контактов, СМС и приложений по сравнению с полноразмерными. Mini-SIM поддерживали улучшенные алгоритмы шифрования и аутентификации. В настоящее время используется только в некоторых кнопочных телефонах или специальных устройствах типа трекеров.
Микро-сим
Этот формат стал важным шагом в эволюции сим-карт, способствуя созданию более компактных и тонких смартфонов и планшетов. Он официально был представлен и стандартизирован в 2003 году, но широкое распространение получил только спустя 7 лет, когда стал использоваться в iPhone 4 и iPad 3.
Микро-СИМ имеет размеры 15 × 12 × 0,76 мм, это примерно вдвое меньше по сравнению с Mini-SIM, кроме того, она тоньше. При этом область контактов (чипа) осталась стандартной для сим-карт, что обеспечивает совместимость с большинством устройств.
Micro-SIM получила усиление средств безопасности, поддержку одновременного доступа к карте из нескольких приложений, телефонную книгу увеличенного объёма, позволяющую сохранять на сим-карте вторые имена абонентов, группы, а также адреса электронной почты.
Нано-сим
Это самый маленький физический формат сим-карт (12,3 × 8,8 × 0,67 мм), разработанный для минимизации занимаемого места в мобильных устройствах. По сравнению с предыдущими форматами Nano-SIM уменьшена практически до размера самого чипа с контактными площадками, что позволяет производителям создавать ещё более тонкие, компактные смартфоны. Это особенно важно в условиях растущей конкуренции на рынке, где эргономика и дизайн играют важную роль.
Меньшие по размеру сим-карты позволяют освободить место для других технологий и функций: улучшенных камер, более мощных процессоров, дополнительных датчиков. Это способствует созданию более многофункциональных, инновационных гаджетов.
Официально нано-сим стандартизирована в 2012 году. С тех пор она применяется в большинстве современных смартфонов, а также других мобильных устройств.
Виртуальная (электронная) сим-карта
Термин eSIM расшифровывается как «embedded SIM» (в переводе с английского «встроенная SIM»). В отличие от привычных пластиковых карт, которые устанавливаются в специальные слоты смартфонов, eSIM уже интегрирована в устройство на этапе его производства. Её нельзя извлечь физически, а переносить на другое устройство можно исключительно в цифровом формате.
Встроенные сим-карты обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными пластиковыми аналогами, что способствует их растущей популярности. По прогнозам, в ближайшие несколько лет eSIM будут активированы примерно в половине всех мобильных устройств. Рассмотрим основные преимущества этого решения:
- Одна виртуальная сим-карта позволяет использовать сразу несколько телефонных номеров. Удобно разделять рабочие звонки и личное общение с семьёй и друзьями.
- Многие операторы предлагают возможность удалённого оформления и активации eSIM. Это значительно экономит время, устраняет необходимость личного посещения салонов связи.
- Встроенная сим-карта упрощает смену оператора. Процесс становится более удобным и быстрым.
- В международном роуминге становится проще выбирать оптимального местного провайдера. Подключаться к нему можно через настройки смартфона без покупки физических карт.
- Виртуальная сим-карта может выступать в качестве дополнительного номера. Рационально для устройств, в которых есть слот только для одной физической сим-карты. Виртуальная превращает такие телефоны в устройства с двумя сим-картами.
- Современные смартфоны умеют автоматически переключаться между физической и встроенной сим-картой. Это полезно в зонах с плохим покрытием, а также в случаях, когда нужно выбрать: с какого номера звонить, а какой использовать только для мобильного интернета.
- Виртуальную сим-карту нельзя потерять или повредить. Она не существует в физическом виде.
- Устройства с поддержкой eSIM сложнее украсть или отключить. Сим-карту нельзя извлечь, что облегчает поиск украденного смартфона.
Мультиформатные сим-карты
Это сим-карты, которые физически представляют собой одну пластиковую заготовку. Из неё можно извлечь модуль нужного размера: полноразмерный (1FF), Mini-SIM (2FF), Micro-SIM (3FF) или Nano-SIM (4FF). По сути, это одна сим-карта, поддерживающая несколько форм-факторов.
Идея мультиформатных сим-карт возникла как ответ на быстро меняющиеся стандарты и размеры сим-карт, что создавало неудобства для операторов и пользователей. С ростом разнообразия мобильных устройств разных годов выпуска и производителей возникла необходимость в одном продукте, который подходил бы для любого телефона или планшета. Операторам связи больше не нужно выпускать несколько типов сим-карт для разных устройств, что снижает затраты на производство и хранение. Кроме того, пользователю проще перейти на новый гаджет с другим размером слота, не заказывая новую сим-карту, а используя один мультиформатный вариант.