老舊又麻煩,SIM 卡為啥還沒被淘汰?

07-24

作者:Lorenzo Franceschi-Bicchierai

1991 年 7 月 1 日,時任芬蘭總理的哈裡 • 霍爾克裡(Harri Holkeri)用手機給坦佩雷市的副市長打瞭個電話,這是世界上首次手機通話。這次通話通過 GSM(全球移動通信系統)網絡完成,在當時,它是一種全新的革命性移動電話網絡。到瞭今天,GSM 已經成為通行全球的標準網絡,用戶數量超過 47 億。

霍爾克裡之所以能夠順利完成這次通話,很大程度上應該歸功於世界上第一個商業版本的 " 用戶識別模塊 "(Subscriber Identity Module),也就是我們平常說的 SIM 卡:這塊鍍金的電路芯片擁有身份識別功能,可以安全地將手機接入網絡。

商業性 GSM 網絡誕生之初,最熱門的手機是 " 大哥大 ",眾多影視劇裡都有它的身影。

26 年後的今天,隻能打電話的笨重大哥大已經變成瞭無所不能的精巧玩意兒,除瞭最基本的通話功能以外,它還可以拍照片、聽音樂、上網、導航。

相比之下,SIM 卡幾乎毫無變化,隻不過比原來更小瞭一點,而且卡槽也更難插瞭——無論你用的是什麼型號的新手機。

手機早已今非昔比,但手機裡的 SIM 卡和 " 大哥大 " 時代差別並不大。圖片來源:電影《國產凌凌漆》

既然手機經歷瞭這麼多演化和變革,插在手機裡的 SIM 卡為什麼用的還是 26 年前的老技術?

要實現 SIM 卡的功能

並不一定需要一張獨立的卡片

確保使用手機通話的人是合法用戶,這是 SIM 卡的基本功能。通俗點說:

①確保用戶給運營商付瞭接入費

②確保該號碼在網絡中的唯一性

為瞭完成這兩個任務,SIM 卡內存儲瞭兩條重要數據:

① IMSI,即 " 國際移動用戶識別碼 ",用於識別用戶身份

② Ki,即 " 鑒權密鑰 ",從本質上說,它幫助手機實現與網絡的秘密 " 握手 ",讓運營商能夠識別、核實手機身份,並加密手機與網絡交換的所有數據。

"26 年來,SIM 卡的功能一直沒變:驗證用戶在移動網絡下的身份。" 密碼學傢、網絡安全研究者卡斯滕 • 諾爾(Karsten Nohl)告訴我。" 無論手機如何演進,這個基本功能需求一直不變,所以 SIM 卡看起來也似乎毫無長進。但實際上,SIM 卡一直緊跟著每一次技術革新的步伐。"

隨著手機網絡從 2G 轉換成 3G,SIM 卡能夠創建的密鑰也變得更長、更安全;進入 4G 時代以後,SIM 卡還能完成網絡語音電話(VoIP)的身份驗證。諾爾解釋說,除此以外,現在的 SIM 卡還能實現非接觸式卡片的功能,這進一步擴展瞭它的潛在應用前景。

SIM 卡尺寸的變遷。圖片來源:WikiMedia Commons

但是,要實現手機聯網的基本功能,我們其實並不需要 SIM 卡這樣的獨立實體芯片卡,雖然大傢對它早已習以為常。相關數據可以直接內置在手機裡——而且這根本不是什麼高新科技。Sprint 和 Verizon 兩大移動運營商提供的 CDMA 手機網絡(這是 GSM 網絡的替代品)一直都沒有使用 SIM 卡,直到最近,為瞭將網絡升級到 4G LTE 制式,他們才不得不重新啟用 SIM 卡。與此同時,蘋果等公司一直在努力推廣所謂的 eSIM 卡,這種芯片卡直接內置在手機裡無法拔出,但可以反復寫入程序。

所以有人認為,SIM 卡的末日已經來臨。

除非大傢一起變否則誰也變不瞭

" 事實上,很久以前我們就有瞭可以替代 SIM 卡的更簡單的方案:比如說,直接在手機上輸入用戶名和密碼——就像現在你連接無線網絡一樣。" 去年,劍橋大學計算機科學傢馬庫斯 • 庫恩(Markus Kuhn)寫道," 我們隻需要在安卓或蘋果的手機操作系統裡建立一個新的標準交互界面,就可以用 app(軟件)來取代 SIM 卡(硬件)的功能。"

對蘋果之類的手機制造商來說,這顯然是個好消息。這類方案讓他們能夠全面掌控手機內部的所有硬件,從此以後手機不必再設置 SIM 卡槽,防水設計也會因此變得更簡單。

但與此同時,SIM 卡制造商和運營商將被徹底排除在外,如果你想換另一個牌子的手機用,那麼估計會麻煩一點。比如說,要想把蘋果手機換成安卓的,你可能需要蘋果公司的協助才能轉移自己的手機號碼,而不是像現在一樣直接把 SIM 卡拔出來插到新手機裡就行(隻要手機解瞭鎖)。

所以對 SIM 卡制造商和運營商來說,這樣的轉變顯然是個壞消息,因為這樣一來,消費者更換運營商的難度就變低瞭。去國外的時候,你可以直接通過手機登入當地的手機網絡,不用像現在這樣非得去店裡買一張實體 SIM 卡。

但你至今依然不可以拋掉 SIM 卡。 圖片來源:Pexels

那麼,這樣簡單便捷的方案為何沒有實現?這個問題的答案有些復雜,不過歸根結底,可以說是因為沒有哪個利益相關方有足夠的能力獨力改變現狀。

SIM 卡的例子充分說明瞭 " 在一個相互依賴的系統中,除非所有人同時改變,否則誰也變不瞭 "。哥倫比亞大學計算機科學教授亨寧 • 舒爾茨涅(Henning Schulzrinne)如是說。

諾爾認為," 原因主要是政治方面的 "。雖然我們已經有瞭可以取代 SIM 卡的手機技術,但 " 移動網絡運營商希望保持現在的用戶黏性,他們不想把選擇運營商的權利完全交給蘋果。因此,他們堅持使用實體 SIM 卡 "。

要改變目前的系統,運營商和制造商必須通力合作,就下一代的標準達成共識,舒爾茨涅認為,這個過程可能十分漫長。所以,無論某些人的說法多麼令人信服,SIM 卡仍將繼續存在,至少在目前是這樣。

看來,這個小卡片還將陪伴我們一段時間瞭。圖片來源:123rf.com.cn 正版圖片庫

不過這或許也不是什麼壞事。雖然 SIM 卡也曾爆出安全醜聞,比如說 NSA 就曾竊取 SIM 卡制造商金雅拓(Gemalto)公司的加密密鑰用於監聽用戶手機,但總的來說,這種技術仍能有效地保護我們的信息安全。

" 和手機相比,SIM 卡要安全得多。" 諾爾說。

所以,在可見的將來,我們大概還無法擺脫這些插在脆弱卡槽裡的鍍金小卡片。

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