LA TARJETA SIM

Una tarjeta SIM (acrónimo en inglés de subscriber identity module, en castellano módulo de identificación del suscriptor) es una tarjeta inteligente desmontable usada en teléfonos móviles y módems HSDPA o HSUPA que se conectan al puerto USB. Las tarjetas SIM almacenan de forma segura la clave de servicio del suscriptor usada para identificarse ante la red, de forma que sea posible cambiar la línea de un terminal a otro simplemente cambiando la tarjeta [1].

El uso de la tarjeta SIM es obligatorio en las redes GSM. Su equivalente en las redes UMTS se denomina USIM o UICC (acrónimo de Universal Integrated Circuit Card, ‘Tarjeta Universal de Circuito Integrado’), siendo más popular el RUIM (Removable User Identify Module, ‘Módulo de Identidad de Usuario Desmontable’) en los teléfonos CDMA [1].

Las tarjetas SIM están disponibles en tres tamaños. El primero es similar al de una tarjeta de crédito (85,60 × 53,98 × 0,76 mm). El segundo y más popular mide 25 × 15 × 0,76 mm. El tercero y más reciente, conocido como micro-SIM, tiene unas dimensiones de 15 × 12 × 0,76 mm [1].

Las especificaciones aplicables a las tarjetas SIM son [1]:

• GSM 11.11: Especificación de la interfaz SIM-ME (Mobile Equipment, ‘Equipamiento Móvil’).

• GSM 11.14: Especificación del SIM Application Toolkit (‘Herramientas de Aplicación SIM’) para la interfaz SIM-ME.
   

LA TARJETA SIM

La tarjeta SIM o Modulo de Identificación del Subscriptor (Subscriber Identification Module) es una "tarjeta inteligente" que es incluida en cualquier teléfono celular de la familia de redes GSM. Físicamente la tarjeta puede ser de dos tamaños [2]:

• ID-1: que posee las dimensiones de una tarjeta de crédito.

• Plug-in ó micro tarjeta (con unas dimensiones de 25x15 milímetros).

En cualquiera de los dos tamaños, el modulo tiene las mismas capacidades de procesamiento y almacenamiento por medio de los siguientes elementos [3]:

• Contiene memoria RAM (Random Acceso Memory) y EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) (ver Figura 1).

• Contiene memoria ROM (Read-Only Memory) que se encuentra protegida físicamente, hace a la tarjeta una herramienta poderosa (ver Figura 1).

• Un microprocesador que le otorga capacidad de procesamiento local e independencia del Handset (ver Figura 1).

• Entradas y salidas de control para comunicarse con el Handset (ver Figura 1).

Figura 1.- Descripción del modulo SIM y el tamaño ID-1.

Respecto a las características de las tarjetas, existen tres modos de operación: 5V, 3V y 1.8V, con unos consumos máximos de corrientes asociados. El terminal GSM ó UMTS intentará activar la tarjeta desde del voltaje más bajo hasta obtener una respuesta estable. En GSM se suelen utilizar las tarjetas que se alimentan con 5V ó 3V, mientras que en UMTS se utilizan 3v ó 1.8V [2].

ESTRUCTURA LOGICA

El diálogo de alto nivel entre el terminal y la tarjeta hace referencia a una estructura lógica basada en ficheros, con condiciones de acceso asociadas. Los conceptos empleados en 2G como en 3G son los mismos. Sin embargo en 3G la estructura es genérica y abierta, soportando la noción de aplicación (que también se soporta en fases de desarrollo mas tardías de la tarjeta SIM) [2].

La estructura lógica se basa en un árbol de directorios y ficheros. Los directorios pueden contener otros directorios o ficheros, y hacen agrupaciones lógicas de estos elementos basándose en funcionalidades asociadas. Existen dos tipos de directorios: el directorio MF y el directorio DF. Además se define un directorio de aplicación o ADF, que es la raíz absoluta dentro de dominio de una aplicación [2].

Todos los ficheros de la tarjeta tienen un FID (File Identifier) asociado, que junto a su ruta de acceso lo definen unívocamente. Adicionalmente, los ficheros tienen unas condiciones de acceso respecto a cada una de las operaciones que se pueden realizar sobre ellos. Para cada uno, se puede definir una matriz que asocia cada operación (lectura, escritura, borrado, etc.) con la condición necesaria para poder ejecutar la operación: Always, PIN, clave administrativa, Never, etc. Por ejemplo, para poder leer un registro de la agenda se necesita modificar el PIN. Para modificar el IMSI de la tarjeta, la condición es Never, por lo que nunca se podrá modificar utilizando mecanismos convencionales. En la Figura 2 se puede observar la estructura de ficheros de la tarjeta SIM [2].

Figura 2.- Estructura de ficheros de la Tarjeta SIM .

Como puede observarse, bajo el directorio raíz (MF) existen dos ficheros y dos directorios. El fichero EF ICCID almacena el identificador de la tarjeta de circuitos integrados (ICC: Integrated Circuits Card) que es único y no modificable. El fichero EF ELP define los lenguajes preferidos del usuario en orden de prioridad. El directorio DF GSM contiene la aplicación GSM y el directorio DF TELECOM almacena información relacionada con los servicios que ofrece la operadora de telecomunicación a las aplicaciones presentes en la tarjeta (DF ADN: agenda telefónica, DF SMS: almacén de SMS, DF LND: últimos números marcados, DF MSISDN (Mobile Station International ISDN Number): contiene el numero asociado al abonado, etc.) [2].

El directorio de la aplicación GSM (DF GSM) está contenido en el directorio principal o MF de la tarjeta. En DF GSM se encuentran todos los contenidos relacionados con la aplicación GSM. A continuación se explicara la función de algunos ficheros elementales de DF GSM [2]:

• EF LP: Contiene la lista de los lenguajes preferidos (LP: Language Preference) por orden de prioridad, de forma que el usuario pueda escoger sus preferencias. El ME quizás use esta información para propósitos que tengan que ver con MMI (Man Machine Interface) o para presentar en pantalla los mensajes de difusión en la lengua preferida.

• EF LOCI: contiene información de localización (LOCI: Location Information). Los datos guardados son: el TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity), el temporizados que controla las actualización de posición periódicas (indica cada cuanto debe realizarse una actualización de posición periódica) el estado de la actualización (se ha actualizado o no),  si la PLMN o el área de localización no son permitidas, etc.

• EF IMSI: contiene el IMSI (International Mobile Subscriber Identity) del usuario.

• EF PLMN: Contiene una lista de PLMN´s (Public Land Mobile Network) en orden de preferencia. Esta información la determina el usuario o el operador de red.

• EF FPLMN: contiene los códigos de redes móviles prohibidas (FPLMN: Forbidden PLMN).

• EF SST: contiene la tabla de servicios de la SIM, SST (SIM Service Table), es decir, indica los servicios que han sido definidos en la SIM y dentro de éstos, cuáles están activos. Los servicios a los que se refiere son por ejemplo: ADN, FDN, SMS, CCP, PLMN Selector, LDN, MSISDN, etc.

CONCLUSIONES

La tarjeta SIM es un modulo que proporciona capacidad de almacenamiento (128 Kb) y de procesamiento según la señal de reloj. Además la SIM es en sí misma un sistema de cómputo completo, puesto que cuenta con ROM, RAM y EEPROM.

Los rangos de operación de voltaje de la tarjeta son los adecuados para ser utilizados en cualquier Handset. Además que al tener tres distintas opciones (1.8V, 3V y 5V) el Handset puede elegir la más adecuada para optimizar la energía disponible en la batería.

La estructura lógica del SIM incluye los tipos de directorios (MF, DF y ADF) y los ficheros (EF). Dentro de este tópico se inspecciono los EF más importantes, como ejemplo el fichero que almacena el IMSI (EF ‘6F07’).

REFERENCIAS

[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Tarjeta_SIM

[2] Benita, J. (s.f.). Proyecto de Fin de Carrera. Cifrado de la Información con Algoritmos Simétricos usando Claves de Identificación Única de la Java Card para la Java ME . Sevilla, España.

[3] http://www.cicomra.org.ar/cicomra2/asp/Present.%20F.%20Giannattasio%20-%20GEMALTO.pdf