SIM卡基本结构
SIM（Subscriber Identity Module）卡包含微处理器和存储单元，其物理结构采用ISO/IEC 7816标准。核心组件包括：
- ICCID（集成电路卡识别码）
- IMSI（国际移动用户识别码）
- Ki（认证密钥）
- 加密算法单元
身份认证流程
当设备接入移动网络时，基站与SIM卡通过以下步骤完成认证：
- 基站发送随机数（RAND）到SIM卡
- SIM卡使用Ki加密RAND生成SRES
- 运营商服务器验证SRES有效性
- 验证通过后建立加密通信信道
密钥与加密机制
SIM卡的核心安全要素是预置的128位Ki密钥，该密钥：
- 采用A3/A8算法进行运算
- 通过硬件级保护防止物理读取
- 运营商数据库同步存储副本
IMSI的作用
国际移动用户识别码作为唯一身份标识：
- 由MCC（国家码）、MNC（网络码）、MSIN（用户号）组成
- 在首次注册网络时发送至运营商
- 通过临时IMSI（TMSI）增强隐私保护
安全保护机制
现代SIM卡包含多层安全设计：
- PIN码访问控制
- 密钥分离存储架构
- 防侧信道攻击设计
- 空中传输加密（OTA）
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