SIM カードの隆盛と（最終的な）衰退

Jun 05, 2023

携帯電話ほど、現代の技術進歩の猛烈なペースをよく表しているデバイスはほとんどありません。 わずか 10 年の間に、私たちはガラケーと多音着信音から、クアッドコア プロセッサとギガバイトのメモリを搭載した本格的なモバイル コンピュータに移行しました。

もちろん、計算能力の急速な進歩は新しいことではありませんが、モバイル デバイスの進化はまったく異なります。 2003 年の Razr V3 と 2013 年の Nexus 5 は大きく異なっており、基本的な物理レイアウトからユーザーの操作方法に至るまで、(少なくとも表面上は) 同じ目的を果たすように設計されたという事実を調和させるのは困難です。その間、彼らは劇的な変化を遂げてきました。 音声通信やデータ通信を促進するために使用するネットワーク技術さえ異なります。

それでも、彼らが共有するコンポーネントが少なくとも 1 つあります。それは、低級の SIM カードです。 実際、不要なプラスチックを少し切り取ってもよければ、Razr から SIM を取り出して Nexus 5 に差し込んでも問題ありません。 カードが作成されたときに後者の携帯電話が Google の目にさえ映らなかったことは問題ではありません。SIM カードの性質上、互換性は当然のことです。

実際、20 年前に発売されたまったく同じカードが、今日市場に出ているあらゆる携帯電話に搭載される可能性があると考える十分な理由があります。 ただし、サイズを小さくするには、もう一度簡単な手術が必要になります。

これが SIM (加入者識別モジュール) の美しさです。 これにより、デバイスの年齢やメーカーにほとんど関係なく、通常は通信事業者に交換について通知することなく、ある電話から別の電話に携帯電話サービスを簡単に移行できます。 これは、携帯電話が存在するほぼずっと昔から私たちに役立ってきたシンプルな概念であり、電話を電話契約から切り離します。

したがって、当然のことながら、業界にはそれを台無しにする圧力が高まっています。

固定電話の場合、料金が支払われたかどうかを把握するのは「簡単」でした。 通信事業者は各加入者がどこに住んでいるのか、電話がどこに設置されているのかを知っていました。 住宅所有者が請求書を支払ってサービスを受けるか、サービスを打ち切られるかのどちらかでした。 初期の携帯電話が市場に出始めたときでさえ、そのサイズが大きく、価格が高かったため、所有者を追跡することはそれほど困難ではありませんでした。

しかし、携帯電話が小型化、安価化、普及するにつれて、ユーザーがアクティブなアカウントを持っていることを証明するために何らかの認証方法が必要になることは明らかでした。 携帯電話の物理的な位置は、誰が携帯電話を所有し、どの番号を取得するかを決定するために使用できなくなったため、各携帯電話に独自の一意の ID 番号を与える必要があります。 さらに、加入者が最終的には新しい携帯電話を入手することは避けられないため、情報を何らかのリムーバブル記憶装置に関連付けて、デバイス間で移動できるようにすることは合理的でした。

こうして、加入者識別モジュールが誕生しました。 1991 年に初めて導入された SIM カードは、実際には、加入者の「デジタル ライフ」全体をデバイス間で持ち運ぶ方法として構想されました。 これは、ユーザーの連絡先リストとメッセージを保持するのに十分なストレージ容量を備えており、SIM がインストールされた新しいデバイスに引き継がれることになります。SIM のストレージ容量が 0.5 未満であるだけでなく、この概念は今日ではほとんど放棄されています。 MB) 現代の標準からすると笑い話ですが、今ではクラウドを利用してデバイス間でシームレスに同期できるようになりました。

最新の SIM は、ネットワーク認証に必要なデータを保持するためにほぼ独占的に使用されます。 これは主に、SIM 自体のシリアル番号である集積回路カード識別子 (ICCID) と、正式に国際モバイル加入者 ID (IMSI) として知られる加入者のアカウント番号で構成されます。 IMSI には、カードが使用される国とネットワークの識別コード、および加入者の電話番号が含まれています。 さらに、SIM には固有の 128 ビット認証キーが含まれており、デバイスがネットワークに参加しようとすると、この認証キーが通信事業者のデータベースと照合されます。 当然のことながら、これはすべて単純化しすぎです。1 時間余裕があれば、[LaForge] が 36C3 で SIM カードの基本について素晴らしい講演を行いました。

第一世代の SIM カードはクレジット カードと同じ寸法で、一般的に自動車電話やその他の大型携帯電話に搭載されていました。 2G 携帯電話技術が主流になるまでに、携帯電話ははるかに小さく、当時 Mini-SIM と呼ばれていたものを使用していました。 長年にわたり、この 2 番目の形式が SIM の事実上の形式であり、ほとんどの人がこれをオリジナルのものだと考えています。 しかし、スマートフォンは小型化し続けるため、さらに小型のものが必要になりました。 これにより、2010 年に Micro-SIM が採用され、続いて 2012 年に Nano-SIM が採用されました。

興味深いことに、SIM カードのサイズは、内部電子機器ではなく、ID カードのサイズと形状に関する国際標準である ISO/IEC 7810 によって規定されています。 SIM の各バージョンは、本質的に同じアクティブ コンポーネントを利用しており、ますます小型の PVC カードにマウントされているだけです。 これにより、より小さなフォームを使用するデバイスに合わせて大きなカードを切り詰めることができ、アダプタを介してより小さなバージョンを古いデバイスで使用することができます。

SIM カードの設計とそのさまざまな形式を理解すると、Nano-SIM が最終的なものであることは明らかです。 PVC カードの素材は、ホルダー内でチップを正しい方向に配置するのに十分な量しか残っていないため、チップ自体を切断する必要があり、数十年にわたる下位互換性が失われる可能性があります。

では、SIM をさらに小さくするにはどうすればよいでしょうか? 簡単。 それを取り除くのです。

現在、Embedded-SIM (eSIM) として知られるものをサポートする携帯電話が増えています。これは、名前が示すように、デバイスに直接組み込まれています。 実際には、加入者の情報を保持する専用のフラッシュ チップが依然として存在しますが、ユーザーはそこにアクセスすることはできません。 ただし、スマートウォッチなどの一部のデバイスでは、eSIM でも大きすぎる場合があります。 その場合、Integrated-SIM (iSIM) への関心が高まっています。 iSIM では、物理コンポーネントが完全に削除され、代わりに一種の仮想 SIM がデバイスのシステムオンチップに直接統合されます。

ほとんどの携帯電話は依然として eSIM に加えて Nano-SIM との互換性を提供していますが、時間は刻々と過ぎています。 Apple は iPhone 14 の時点ですでに物理 SIM のサポートを廃止しており、歴史が示すものであれば、他のメーカーもすぐに追随するでしょう。 現時点では、iSIM はウェアラブルや IoT デバイス向けに販売されていますが、最終的には携帯電話メーカーがこのテクノロジーに興味を持つようになるであろうことを予測するのは難しくありません。

物理 SIM を取り外すことができない場合、eSIM/iSIM 上のデータへのアクセスと変更は、デバイス独自のソフトウェアを通じて行う必要があります。 当然のことながら、これは、選択したモバイル オペレーティング システムの最新かつ最高のバージョンが必要なだけでなく、デバイスのメーカーや通信事業者さえも、そのオペレーティング システムへのアクセスを制御できる可能性があることを意味します。 一部の通信事業者が Google の Pixel スマートフォンでブートローダーのロックを解除するオプションを無効にしているのと同じように、eSIM を別のデバイスに移動するたびに通信事業者がブートローダーのロックを解除することを要求する将来が想像できます。

実際、ほぼ確実に通信事業者に連絡する必要があるシナリオがいくつかあります。 現在の携帯電話が壊れて、セルフサービスの eSIM スワップを実行できなくなりましたか? 通信事業者にリモートで実行してもらう必要があります。 iPhone と Android の間で eSIM を切り替えたいですか? ご想像のとおり、通信事業者に電話して、リモートでやってもらいましょう。

公平を期すために言うと、eSIM/iSIM には潜在的なセキュリティ上の利点がいくつかあります。 まず、SIM は物理的な物体ではないため、誰かが携帯電話から SIM を盗んだり、見ていない間に別の SIM と交換されたりすることを心配する必要はありません。 もちろん、それは現時点でのことです。ハードウェアから加入者情報を抽出するマルウェアが将来的に作成される可能性がないと誰が言えるでしょうか?

いずれにせよ、今後消費者がこの件に関してあまり発言権を持たなくなるのは避けられないと思われる。 確かに、2023 年、2024 年、さらにはおそらく 2025 年にも SIM カード スロットのない携帯電話を購入する必要はありません。しかし、ヘッドフォン ジャックを搭載した携帯電話が年々少なくなっているのと同じように、最終的には選択肢が限られてしまうでしょう。 信頼できる SIM カードに別れを告げなければならない日が近づいていますが、それは残念です。

SIM ダイアグラムは、Cvdr による「GSM SIM Card Evolution」に基づいており、CC BY-SA 3.0 の下でリリースされています。