SIMカード基礎情報¶

概要¶

SIMカード
- スマートカード(免許証、パスポート、マイナンバーカード等)の一種
- CPU・メモリは存在するマイクロコンピュータ(電源・表示能力は存在しない)
ファイルシステム
- 3GPPで規定された独自のファイルシステムを持つ
- 大きくSD(Security Domain)、DF(dedicated File)、EF(Elementary File)といった要素で構成される
- DFはディレクトリ、EFはファイル、SDがEF,DFをまとめるドライブの概念に近い
通信手段
- SIMカードはデバイス内のCAD(Card Acceptance Device)との通信を行う
- Command APDU / Response APDU が用いられる
- CAD側がマスター、スマートカード側はスレーブとして動作
Sim Applet
- SIMカードにはスマートカードの一種であるJavaCard OSを搭載
- Java Cardランタイム環境(JCRE)上で JavaAppletを載せることができる
- JCRE上で動作させるアプリケーションのことをSIM Appletと称す
- Applet自体は物理的な制約に拠らないため eSIM Appletとも呼ばれ、本資料では同義で扱う

SIMカードファイルシステム仕様¶

複数のファイルシステムを持つ
- MF,DF,EF などと称される
- 各々ファイルID(FID)2バイトの値をを持つ
共通ファイル
- MF(Master File)配下に格納される
- ルートディレクトリに相当する
アプリ毎のファイルシステム
- ルートディレクトリ相当のDFはADF(Application DF)と呼ばれる
- DF(dedicated File)
  
  フォルダ/ディレクトリの概念に近い
- EF(Elementary File)
  
  ファイル相当の概念、データ格納
ファイルシステムやアプリケーションはAIDというIDで管理される
AIDは共通ファイル(EF-DIR)に格納
SIMカードは、USIM Applicationを搭載する(そのため、USIMとも呼ばれる)
USIM Applicationの主な役割
- 通信プロファイルの格納
  
  端末は起動時にこれらファイルを読み取り呼制御に使用
- AKA認証を実行
  
  AUTHENTICATEコマンド
USIM ApplicationのAIDは予約値(A0000000871002 ではじまる値)

ファイル構成イメージ¶

構成図

構成補足

* MF
    * EF-DIR // Application-DF情報
    * EF-PL
    * EF-APR
    * EF-ICCID // ICCID
    * DF-GSM
    * DF-TELECOM
        * DF-GRAPHICS
        * DF-PHONEBOOK // 電話帳
        * DF-MULITMEDIA
        * DF-MSS
* ADF-USIM
    * EF-xxx // EF-IMSIなど
* OTA-SD
    * DF1
    * EF1
    * ...
* OEM-SSD
    * ...
* PAR-SSD
    * ...

APDUコマンド¶

C-APDU(command APDU=送る方=端末側)
- 必須要素(ヘッダ)
  
  CLS(クラス)/INS(インストラクション)/P1(パラメータ1)/P2(パラメータ2)
  
  各々1バイト
  
  SIMの場合、CLSは 00 のことが多い(3GPP, ETSI規格)
  
  INS
  
  A4: SELECT
  
  B2: READ BINARY
  
  DC: UPDATE BINARY
  
  など
- 任意要素(ボディ)
  
  Lc(データ長)/Data(データ本体)/Le(期待するレスポンス長)
  
  Lc,Leは0,1,3バイトを取りえる
R-APDU(response APDU=返す方=SIM側)
- 任意要素(ボディ)
  
  Data
- 必須要素(トレイラ)
  
  Sw1/Sw2 (ステータスワード)
  
  Sw1,Sw2共に1バイト
リクエスト送受信のパターン
- パターン1
  
  ヘッダ → トレイラ
- パターン2
  
  ヘッダ/Le → Data/トレイラ
- パターン3
  
  ヘッダ/Lc/Data → トレイラ
- パターン4
  
  ヘッダ/Lc/Data/Le → Data/トレイラ
select file
- パターン:2 or 3
- CLS:00
- INS:a4 // select by DF name
- P1: 04 // 04: DF名で選択、02: 現在のDF直下のEF識別子で選択、など
- P2: 00 // AIDのバイト数
- Le: 00(no AID)
read binary
- パターン:2
- CLS:00
- INS:b0
- P1:00
- P2:00
- Le:00 // 長さが判らない場合などは 00 を指定
- EFの Structureが transparent の場合に使う
read record
- パターン:2
- CLS:
- INS:b2
- P1:01 // Record 番号
- P2:04 // Read record P1
- Le:00 // 長さが判らない場合などは 00 を指定
- EFの Structureが linear fixed の場合に使う