mini|Mini-SIM-Karte (Format ID-000, 25 × 15 mm²) mini|Mini-SIM-Karte im Röntgenbild mini|Nano-SIM-Karte der Telekom Deutschland mit NFC-Secure-Element Die SIM-Karte () ist ein elektronisches Bauelement, das in ein Mobiltelefon eingesteckt wird und zur sicheren Identifikation des Nutzers im Mobilfunknetz dient. Mit ihr stellen Mobilfunkanbieter den Teilnehmern mobile Telefonanschlüsse und Datenanschlüsse zur Verfügung. Sie wurde im Jahr 1991 maßgeblich vom Münchner Unternehmen Giesecke+Devrient entwickelt.
Auf der SIM-Karte ist ein Kryptoprozessor mit eigenem Speicher und eigener Software basierend auf einem Chipkartenbetriebsystem untergebracht. Durch eine veränderbare PIN kann die Karte vor unbefugter Benutzung geschützt werden. Mit Hilfe der SIM-Karte wird das Mobile Equipment (also üblicherweise das Mobiltelefon) einem Netz zugeordnet und authentifiziert. Für diese Zwecke ist auf der SIM-Karte die IMSI gespeichert, welche bei Netzsuche und Einbuchung in ein Funknetz unverschlüsselt übertragen wird und ein Mithören von Mobilfunkdaten und die Eingrenzung des Standorts des Mobiltelefons innerhalb einer Funkzelle erlaubt (IMSI-Catcher). Andere auf der SIM-Karte vorliegende Algorithmen dienen der Verschlüsselung der Sprach- und Signalisierungsdaten (Ciphering). Das SIM dient außerdem zum Speichern von temporären, netzbezogenen Daten sowie bevorzugten und gesperrten Netzen. Darüber hinaus können ein Telefon- und Notizbuch, Speicher für Short-Message-Service-Mitteilungen (SMS) und Speicher der zuletzt gerufenen Telefonnummern integriert sein. SIM und Mobile Equipment bilden zusammen im GSM die Mobilstation.
In Deutschland wurden 2024 nach Erhebungen der Bundesnetzagentur 109,2 Mio. SIM-Karten aktiv genutzt. Statistisch entfallen damit auf jeden Einwohner etwa 1,3 Karten. Bei der Zählung von aktiv genutzten SIM-Karten wurden nur solche Karten erfasst, über die in den letzten drei Monaten kommuniziert oder zu denen eine Rechnung in diesem Zeitraum gestellt wurde. Auf Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) entfielen 73,7 Mio. Karten mit einem Anstieg um knapp 62 Prozent gegenüber 2021, der auf eine steigende Nachfrage nach Smart-Home- und IoT-Anwendungen zurückzuführen ist.
Technik mini|hochkant=1.5|Illustration der SIM-Chip-Struktur und VerpackungDie SIM-Karte wurde ursprünglich (ab 1992) im großen ID-1-Format (85,6 mm × 54 mm) ausgeliefert. Der kleinere ID-000-Teil (25 mm × 15 mm) konnte herausgebrochen werden. Aufgrund der immer kleineren Mobilgeräte wurde im Lauf der Zeit für D-Netz-Geräte das kleinere ID-000-Format eingeführt. Inzwischen gibt es eine Vielzahl von Geräten, die stattdessen die noch kleinere Micro-SIM verwenden. In vielen modernen Smartphones wird bereits das kleinste und dünnere Format verwendet, die Nano-SIM.
Ein vorinstalliertes SIM-Toolkit ermöglicht es, kleine Programme auf einer SIM-Karte zu hinterlegen, beispielsweise Info-Services, mit denen aktuelle Informationen über Politik, Sport, Wetter zugestellt werden können. Die Mobilfunk-Betreiber benutzen das, um ihren Homezone-Service anzubieten. Mit Hilfe des SIM-Toolkits wird dort angezeigt, ob sich das Mobiltelefon in der Homezone befindet. Funktionen wie Aufladen oder Abfragen des Guthabens (bei vorbezahlten Prepaid-Karten) sind möglich. Der Vorteil von Anwendungen auf der SIM-Karte besteht darin, dass diese unabhängig vom eingesetzten Gerät benutzt werden können (somit kann ohne ersichtliche Funktionalitätsänderung das Handy gewechselt werden).
SIM-Karten haben 8 KB bis 256 KByte Flash-Speicher und verwalten eindeutige , die Länderkennungen () sowie die Mobilfunknetzkennzahl () des Mobilfunkanbieters. Außerdem können sie Kontakte (auf einer 32-KB-Karte z. B. bis zu 250) sowie SMS-Textnachrichten speichern. Darüber hinaus werden SIM-Karten in der Regel nicht für Nutzerdaten verwendet.
Als SIM Access Profile wird eine Technik bezeichnet, mit der z. B. im Auto die SIM-Daten eines mit Bluetooth ausgestatteten Mobilgeräts von einem fest installierten Gerät gelesen werden und dieses selbst die Funkverbindung aufbaut. So lässt sich die Datenübertragung durch die festinstallierte Außenantenne verbessern und der Stromverbrauch des Mobiltelefons reduzieren.
In Dual-SIM-Handys oder mit Hilfe von Dual-SIM-Adaptern können zwei oder mehr SIM-Karten in einem Gerät untergebracht werden, die entweder simultan (gleichzeitig) oder alternativ (wechselweise) aktiv sind.
Kontakte Auf einer SIM-Karte befinden sich acht Kontaktflächen. Verschiedene Karten variieren in der Anzahl und Aufteilung, spezifiziert wurden jedoch nur diese acht Kontakte mit folgender Belegung:
Vcc – Versorgungsspannung C1 C5 GND – Masse Reset – Reset für SIM-CPU C2 C6 Vpp – Programmierspannung CLK – Takt C3 C7 I/O – Daten reserviert C4 C8 reserviert
Über Vcc und GND wird der SIM-Karte die Betriebsspannung zugeführt. Es gibt SIM-Karten mit einer Betriebsspannung von 1,8 Volt, 3 Volt und bei der älteren Kartengeneration 5 Volt. Die jeweilige Spannung wird in einigen Fällen (z. B. von Provider Cellway) auf der SIM-Karte aufgedruckt.
Wird eine SIM-Karte mit einer falschen Spannung in einem Mobiltelefon verwendet, kann es zu Fehlermeldungen, Abstürzen oder ungewöhnlich schneller Akku-Entladung kommen.
Sollte eine SIM-Karte nicht mehr auf Anfragen des Mobilgerätes reagieren, kann sie über den Reset-Kontakt neu gestartet werden. Über CLK wird der Takt des Mobilgeräts zur Synchronisation des über den I/O-Kontakt stattfindenden Datentransfers übertragen.
Die optionale Programmierspannung Vpp wird nur bei der Herstellung benötigt, um die interne Software der Karte zu initialisieren oder zu löschen. Die normalen Lese- und Schreibvorgänge auf den Anwenderbereich einer SIM-Karte (z. B. im Rahmen der Nutzung in einem Mobilgerät) kommen ohne diese Spannung aus.
Die beiden zusätzlichen Kontaktpins sind für derzeit noch rare achtpolige SIM-Karten reserviert, wie sie in zukünftigen mobilen Geräten Verwendung finden sollen – derzeit gibt es mehrere konkurrierende Entwürfe, wofür diese Kontakte verwendet werden sollen, u. a. sind SIM-Karten mit sehr hohen Speicherkapazitäten im Gespräch, die über eine Variante des USB-Protokolls angekoppelt werden könnten. Weitere Ideen betreffen spezielle Verschlüsselungsfunktionen oder Nahfeldkommunikation (NFC). Aktuelle europäische Mobilfunktelefone verwenden jedoch nach wie vor nur sechspolige SIM-Karten.
Lebensdauer SIM-Karten haben eine begrenzte Lebensdauer. Mit jedem Lösch-Schreibzyklus des nichtflüchtigen Kartenspeichers, beispielsweise bei einer Authentifizierung im Netz altert der verwendete Speicher. Ursprünglich garantierten die Hersteller der SIM-Chips 100.000 solcher Zyklen. Bei aktuellen Chips beträgt dieser Wert 500.000 bis 1.000.000. Um diesen Prozess zu entschärfen, bauen die SIM-Hersteller im Betriebssystem Schutzmechanismen ein.
Unabhängig davon werden einige ältere SIM-Karten von aktuellen Mobiltelefonen nicht erkannt. Ein Grund kann sein, dass die SIM-Karte mit der vom Gerät zur Verfügung gestellten Spannung nicht mehr funktioniert. Ein anderer Grund kann darin liegen, dass das Gerät eine USIM-Karte benötigt.
ICCID Die ICCID (vom englischen Integrated Circuit Card IDentifier) ist eine einmalige Identifikationsnummer der SIM-Karte selbst. Auch bei eSIM werden ICCID-Nummern für die eindeutige Identifikation genutzt. Diese sind auf dem ROM der Karte abgelegt und normalerweise auf der Karte selbst aufgedruckt.
Definiert wird die ICCID durch den Standard E.118 der Internationalen Fernmeldeunion als Primary Account Number.ITU-T, ITU-T Recommendation E.118, The international telecommunication charge card, Versionsgeschichte, Revision „05/2006“ Die Anordnung basiert auf ISO 7812.
Gemäß diesem Standard besteht die Nummer aus drei Teilen. Der Issuer identification number (IIN) (4–7 Zeichen), der SIM-Nummer (typisch 11–13 Zeichen) und der Prüfziffer (1 Zeichen), die Gesamtlänge soll 19 sein, andere Längen (bis 22) kommen vor. Die Prüfziffer wird mittels Luhn-Algorithmus berechnet. Die Bereiche Issuer identification number (IIN) und SIM-Nummer können sich überlappen.
Der ETSI-GSM-Standard sieht auf der SIM-Karte einen Speicher von 10 Bytes für diese Information vor. Die Ziffern werden im BCD-Code abgespeichert, jeweils 2 Ziffern pro Byte. Damit beträgt die logische Maximallänge 20 Zeichen.
Issuer identification number (IIN) SIM-Nummer Prüfziffer Länge 2 Zeichen 1–3 Zeichen 1–4 Zeichen typ. 11–13 Zeichen 1 Zeichen Erläuterung Dienst Ländervorwahl definiert durch die ITU-T Empfehlungen E.164 Mobilfunkprovider Die Länge ist variabel, aber innerhalb der IIN immer gleich lang. Errechnet aufgrund der restlichen Zeichen mittels Luhn-Algorithmus Beispiel 1(Länge 20) für Telekommunikation:89 für die Schweiz:41 für Swisscom:01 0500 744 46 76 81 5 Beispiel 2(Länge 19) für Telekommunikation:89 für Tschechien:420 für O2 Czech Republic:20 390 2044 3988 5
Der Standard E.118 verlangt die Publikation der Liste aller aktuell international zugewiesenen IIN-Codes. Dies geschieht zweimal pro Monat auf der Webseite der ITU-T. Der ITU-T publiziert vollständige Listen mit historischen Daten; diese werden jährlich aktualisiert.
Formate In der technischen Fachwelt wird die Hardware der SIM-Karte Universal Integrated Circuit Card oder kurz UICC genannt.
Seit Entwicklung des UMTS-Standards durch das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen Ende der 1990er Jahre wurden die SIM-Karten bei gleichbleibender Funktion durch mechanische Abwärtskompatibilität sukzessive verkleinert, weil die mobilen Endgeräte kleiner wurden und weniger Platz im Inneren haben. Die physische Karte wird üblicherweise im Format ID-000 (Mini-SIM) der ISO/IEC 7810 (Norm für Identitätsdokumente) ausgeliefert, wobei die kleineren Größen (Micro-SIM, Nano-SIM) aus der Karte mechanisch herausgebrochen werden können.
mini|hochkant=2|Vergleich zwischen den verschiedenen SIM-Karten-Größen:Full-size SIM (Scheckkarten-groß), Mini-SIM, Micro-SIM und Nano-SIM
+ SIM-Karten-Größen SIM-Karte Standard Form-faktor Abmessungen in mm (Zoll) Länge Breite Dicke Standard-SIM(Full-size) ISO/IEC 7810:2003, ID-1 (1)FF 85,60(≈) 53,98(≈) 0,76(≈) Mini-SIM ISO/IEC 7810:2003, ID-000, UICC 2FF 25,00(≈1) 15,00(≈) 0,76(≈) Micro-SIM ETSI TS 102 221 V9.0.0, Mini-UICC 3FF 15,00(≈) 12,00(≈) 0,76(≈) Nano-SIM ETSI TS 102 221, TS 102 221 V11.0.0 4FF 12,30(≈) 8,80(≈) 0,67(≈)
Full-Size-SIM mini|SIM im Scheckkartenformat neben einem Mobiltelefon Analoge Mobilfunkgeräte im C-Netz und die ersten GSM-Geräte im D-Netz hatten einen Schlitz, um SIM-Karten im Bankkarten- bzw. Chipkartenformat (ID-1) einzustecken. Ein Beispiel für ein solches Gerät war das D-Netz-Mobiltelefon Siemens S3com von 1995. Die Bauform der Geräte war entsprechend mindestens so breit wie eine Scheckkarte.
Mini-SIM Die Mini-SIM-Karte (Abkürzung 2FF für „“) ist groß und genau so dick wie die Full-Size-SIM. Da der SIM-Chip keine so große Fläche beanspruchte, etablierte sich schon Mitte der 1990er-Jahre das bedeutend kleinere Mini-SIM-Format. In den Anfangszeiten wurde die SIM-Karte aus der bankkartengroßen SIM-Karte ausgestanzt; später waren die Mini-SIM-Karten aus der Full-Size-SIM-Karte an Sollbruchstellen herausbrechbar. Um Material zu sparen, wird die SIM-Karte seit Mitte der 2010er-Jahre oft nur noch im Mini-SIM-Format in einer Karton-Schablone ausgeliefert.
Micro-SIM Die Micro-SIM (Abkürzung 3FF für „“) ist groß (52 % kleiner als die der Mini-SIM-Karte) und genauso dick wie die Mini-SIM. Mit einem speziellen Stanzgerät kann aus einer Full-Size-SIM oder Mini-SIM eine Micro-SIM gemacht werden.
Eines der ersten Geräte, das eine Micro-SIM-Karte verwendete, war das iPad von Apple im Jahr 2010, gefolgt vom iPhone 4. Nokia setzte diesen Kartentyp beim Nokia N9 oder dem Nokia Lumia 800 ein, Motorola beim Motorola Droid Razr.
Nano-SIM Die Nano-SIM (Abkürzung 4FF für „“) ist mit nochmals 40 % kleiner, aber vor allem 12 % dünner als eine Micro-SIM und spart somit Platz in kompakten Geräten ein.