5G来了，需要更换SIM卡吗？

5G来了，需要更换SIM卡吗？

2019年是5G元年。 随着中国5G牌照的发放，5G离我们的生活越来越近。 众所周知，想要体验5G速度，就必须换用支持5G的手机。

中兴5G手机

随之而来的问题是：联通用户在从2G升级到3G之前，需要更换SIM卡。 从3G转向4G时，中国移动和电信用户也需要更换SIM卡。 SIM卡似乎是与网络结合使用的。 。

那么，5G时代我们是否还要继续换卡呢？

是的，SIM卡就是这个小玩意

SIM卡里面到底有什么玄机？

首先我们先来了解一下什么是SIM卡。

SIM卡的全称​​是，也叫用户识别模块，安装在手机上，用于识别用户身份。 就像手机的身份证一样，只有网络认证通过后才允许手机访问。

SIM卡虽然看上去不起眼，但实际上是一张带有集成电路芯片的卡，简称ICC（Card）。 从硬件角度来说，ICC应该是它的正式名称，SIM只是它实现的功能。

SIM卡虽小，但实际上集成了CPU、存储（分为RAM、ROM、Flash等）、输入输出单元等模块，确实很完整，潜力巨大。

SIM卡虽小，但里面的东西可不少

当我们使用手机和SIM卡时，实际上是手机向SIM卡发送命令。 SIM卡内部按照相关协议进行计算并反馈结果。 它并不像想象的那么简单，只是一个简单的信息存储。

SIM卡中存储了哪些信息？

SIM卡中的数据分为两类：静态数据和动态数据。 一类静态数据在生产时永久写入卡中，另一类是在发卡时由操作者写入，一般不会改变。 动态数据一类是根据网络情况动态更新的，另一类是用户存储的通讯录、短信等数据。

SIM 中存储的信息

主要静态数据分为以下几类：

1、SIM卡自身芯片的全球唯一识别序列码ICCID？ （卡片）。

2. 用户识别信息：IMSI ( )。

IMSI由三部分组成：3位移动国家代码、2位移动网络代码和10位用户识别码。 IMSI仅在网络内使用，与用户使用的手机号码一一对应。

3、认证密钥Ki，以及用于认证加密的A3、A5和A8算法。 在算法的作用下，生成并传输认证数据。 认证是SIM的核心功能，稍后将详细介绍。

4. 两个密码：PIN ( )、PUC ( Code)。

PIN 用于保护 SIM 卡的安全。 如果手机启用了此功能，则每次开机时都必须输入 PIN 码。 如果连续3次输入错误号码，SIM卡将被锁定。

如果我的 SIM 卡被锁定，我该怎么办？ 轮到 PUC 了。 PUC专门用于解锁锁定的SIM卡，但输入时必须小心。 如果连续输入错误10次，SIM卡将被永久锁定，相当于报废。

5、其他运营商数据：运营商名称SPN、接入点名称APN、短信中心号码SMSC、其他服务号码等。

主要动态数据包括：

1.位置区域标识符LAI？ （区域）：移动网络一般分为多个位置区域。 手机需要定期报告自己的位置区域，让网络知道手机的位置，方便寻呼。

2、临时移动用户标识TMSI（ ）：为了保护IMSI信息，网络在手机连接后会分配一个临时标识。

3、位置更新定时器T3212、频点列表等辅助信息。

4. 地址簿、短信等用户数据。

SIM卡如何验证用户身份？

SIM卡相当于每个用户的身份证。 其主要功能是对用户进行身份验证。 说白了，就是网络判断用户是否是系统中注册的合法用户。 只有通过认证的人才能访问网络。

我们来谈谈2G GSM 认证过程是如何工作的。

使用SIM卡的2G认证流程

上述过程的前提是SIM卡和核心网络中存储有相同的认证密钥Ki。

第一步，SIM卡向网络发送用户识别码IMSI，申请接入网络。

第二步，网络首先使用IMSI、随机数RAND和密钥Ki计算序列值SRES，然后将该随机数发送到SIM卡。 这相当于给SIM卡一个问题，并要求SIM卡做同样的事情。 计算。

第三步，SIM卡计算结果SRES并发送给网络。 当网络看到计算结果与自己相同时，就判定该SIM卡所代表的用户是合法用户。 具体过程比较复杂。 上图已经被大大简化并翻译成红色的“人类语言”。

这个过程有一个明显的漏洞，就是只有网络给用户提问来判断SIM卡所代表的用户是否合法，而SIM卡并不能判断网络是否合法。 这给伪基站提供了可乘之机。

假基站实际上不会做任何认证工作，认证会直接通过。 真正的用户没有能力辨别对方是真基站还是假基站，只好落入陷阱，被人利用。

假基站诈骗

3G时代，为了提高安全级别，引入了双向认证机制。 也就是说，不仅网络对用户进行认证，用户也对网络进行认证。 只有双方确认对方合法后，才会进行沟通。

为了支持双向认证，SIM卡也升级为USIM（）卡。

USIM 和 SIM 卡有什么区别？

1、硬件平台升级为UICC（卡），与SIM的硬件ICC不同。

2. UICC可以在软件上支持SIM（用于GSM）和USIM（用于3G及更先进技术）等多种应用，因此也称为USIM复合卡。 也就是说，一般USIM卡内部都兼容2G SIM卡。

3、USIM存储认证密钥K，支持双向认证和更长的密钥，以及更新的认证加密算法，安全性更高。

4. USIM可以存储彩信和更多通讯录。

认证机制的升级是USIM卡推出的最重要目标。 我们通过下图来看看3G的认证流程与2G有何不同。

使用USIM的3G认证流程

首先，第一步类似，都是将用户的识别码IMSI发送到网络，申请接入网络。

第二步，网络经过计算后，向USIM卡发送两个值：随机数RAND和网络认证令牌AUTH。 这一步发送的2G以上的AUTH是USIM用来验证网络的。

第三步，USIM通过AUTH对网络进行认证。 如果认证通过，则将随机数RAND计算的结果RES发送到网络。

最后，网络将发送到USIM的RES与其之前计算的结果XRES进行比较。 如果相同，则认证通过。 具体过程相当复杂。 上图已经被大大简化并翻译成红色的“人类语言”。

经过这套流程，实现了USIM与网络的双向认证，安全性大大提高，没有伪基站干扰的机会。

4G的认证过程与3G非常相似。 只是细节上略有不同，但对USIM卡的要求是一样的。

使用USIM的4G认证流程

部署5G时，如果采用非独立组网（NSA）形式，则用户面完全由4G承担，因此认证过程与4G完全相同。 如果采用独立组网，认证过程与4G类似。

可见，从4G升级到5G时，只要4G使用USIM卡，就可以完全支持5G认证，无需换卡。

为什么2G升级到3G/4G需要换卡，而升级到5G不需要换卡？

事实上，由于4G网络不支持2G时代的旧SIM卡，大家在2G、3G升级到4G的过程中，已经把SIM卡换成了USIM卡。

当然，中国移动、中国联通、中国电信从2G升级到3G、4G的选择不同，换卡的流程也不同。

中国移动3G网络TD-SCDMA采用简化认证流程，老用户无需更换USIM卡即可接入网络。 但到了4G时代，由于LTE网络不允许按照2G GSM方式进行认证，几乎所有移动用户在升级到4G时都需要换卡。

中国联通的3G网络WCDMA采用新的认证流程，因此需要将USIM卡从2G GSM换成3G，但不需要将卡从3G换成4G。

中国电信的情况稍微复杂一些。 它的2G是CDMA网络，它的3G在技术上是自成一体的。 它与中国移动联通的2G GSM、3G WCDMA和TD-SCDMA在认证方面完全不同。

而且中国电信的CDMA手机卡不叫SIM卡，而是叫UIM卡或者R-UIM卡。 其数据格式也与中国移动、中国联通的SIM卡或USIM卡不同。

4G时代，中国电信和中国移动中国联通达成了一致的目标。 两者均部署LTE网络，需要升级为USIM卡并兼容CDMA。 因此，电信用户从3G升级到4G时必须换卡。

三大运营商都经历了从2G升级到3G、4G的过程，其用户也都升级到了USIM卡，所以5G阶段不需要换卡。

每个运营商的卡更换路径