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什么?用5G需要換SIM卡?!

2020-05-15 09:05 無線深海
關(guān)鍵詞:5GSIM卡

導(dǎo)讀:自從去年5G正式商用以來,三大運(yùn)營(yíng)商一致宣稱使用5G服務(wù),可以不換卡不換號(hào),哪怕繼續(xù)用著4G套餐也沒問題,只要有5G手機(jī)就行。


自從去年5G正式商用以來,三大運(yùn)營(yíng)商一致宣稱使用5G服務(wù),可以不換卡不換號(hào),哪怕繼續(xù)用著4G套餐也沒問題,只要有5G手機(jī)就行。

然而,近日中國(guó)電信最新發(fā)布的《中國(guó)電信5G SA安全增強(qiáng)SIM卡白皮書》上卻白紙黑字地寫著(節(jié)選):

「現(xiàn)階段用戶通過使用運(yùn)營(yíng)商發(fā)行的4G卡接入5G網(wǎng)絡(luò)……,已經(jīng)不能滿足5G網(wǎng)絡(luò)的信息與安全要求……,用戶享受不到5G網(wǎng)絡(luò)帶來的全新體驗(yàn)與業(yè)務(wù)服務(wù)?!?/p>

這到底是是怎么回事?

眾所周知,國(guó)內(nèi)的5G建網(wǎng)是以NSA(Non-Stand Alone,非獨(dú)立部署)模式起步的,需要以4G網(wǎng)絡(luò)作為錨點(diǎn)來接入,使用目前用于4G的SIM卡當(dāng)然沒有問題。

目前中國(guó)5G手機(jī)累計(jì)出貨量已接近3000萬部,大家都好好地用著5G,測(cè)速甚至能到1Gbps以上,從來沒見誰說過要換SIM卡的事情。

按照計(jì)劃,在今年5G建設(shè)是要從NSA向SA(Stand Alone 獨(dú)立部署)模式切換的,這樣一來,網(wǎng)絡(luò)就可以支持高速率,大連接,高可靠,低時(shí)延,以及網(wǎng)絡(luò)切片等5G所有業(yè)務(wù),成為「貨真價(jià)實(shí)的5G」。

在這個(gè)當(dāng)口,電信發(fā)布的這篇白皮書的名稱中正好也提到了「SA」這一關(guān)鍵字眼,莫非,后續(xù)上了SA模式的5G之后,所有用戶都得換這種「安全增強(qiáng)SIM」才能用?

為了回答這個(gè)問題,我們先來看看SIM卡的作用到底是什么。

SIM卡的全稱是Subscriber Identity Module,也叫用戶識(shí)別模塊,是裝在手機(jī)之上用來識(shí)別用戶的,就像手機(jī)的身份證一樣。

網(wǎng)絡(luò)需要靠SIM卡里面存儲(chǔ)的信息來判斷用戶是不是掏了錢的合法用戶,認(rèn)證通過了才允許手機(jī)接入。這個(gè)流程就叫做「鑒權(quán)」。

下圖描述的,就是2G GSM的鑒權(quán)工作流程。

2G使用SIM的鑒權(quán)流程

鑒權(quán)原理具體的細(xì)節(jié)過于復(fù)雜就不詳述了,其核心思想就是:SIM卡跟核心網(wǎng)都同時(shí)存儲(chǔ)了一個(gè)相同密鑰(可以認(rèn)為是虛擬的鑰匙),鑒權(quán)的時(shí)候,SIM卡先把自己的身份證(就是上圖中的IMSI)發(fā)給核心網(wǎng),然后核心網(wǎng)再給SIM卡發(fā)一個(gè)鎖著的箱子,如果SIM卡能用自己的鑰匙順利打開,就說明這個(gè)用戶是自己人,可以接入網(wǎng)絡(luò)了。

這個(gè)流程有一個(gè)明顯的漏洞,就是只有網(wǎng)絡(luò)來判斷SIM卡代表的用戶是否合法,SIM卡并沒有去判斷網(wǎng)絡(luò)是否合法。這個(gè)就給了偽基站可乘之機(jī)。

偽基站可不會(huì)真的去做什么鑒權(quán)工作,直接無條件鑒權(quán)通過,真實(shí)用戶又沒有識(shí)別對(duì)方是真基站還是偽基站的能力,只能乖乖地把自己的身份證交出來,落入陷阱任人宰割。

到了3G時(shí)代,為了提高安全等級(jí),引入了雙向鑒權(quán)機(jī)制,也就是不但網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶進(jìn)行鑒權(quán),用戶也對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鑒權(quán),只有雙方都確認(rèn)對(duì)方合法之后通信才會(huì)進(jìn)行。

為了支持雙向鑒權(quán),SIM卡也升級(jí)成為了USIM (Universal Subscriber Identity Module,通用用戶識(shí)別模塊)卡??紤]到SIM卡大家都叫習(xí)慣了,后續(xù)依然使用SIM卡來指代USIM卡。

下圖描述的,就是3G UMTS的鑒權(quán)工作流程。

3G使用USIM的鑒權(quán)流程

鑒權(quán)原理具體的細(xì)節(jié)比2G更為復(fù)雜,也就不詳述了。

其核心思想就是:SIM卡跟核心網(wǎng)都同時(shí)存儲(chǔ)了一個(gè)相同密鑰,鑒權(quán)的時(shí)候,SIM卡先把自己的身份證(就是上圖中的IMSI)發(fā)給核心網(wǎng),然后核心網(wǎng)再給SIM卡發(fā)一個(gè)貼著自己身份標(biāo)簽的鎖著的箱子,SIM卡先判斷這個(gè)標(biāo)簽有沒有問題,如果確定對(duì)方是對(duì)的人,且自己也能用鑰匙順利打開箱子,就說明大家都是自己人,可以互相聯(lián)絡(luò)。

這樣的鑒權(quán)流程就解決了雙向認(rèn)證的問題,安全性大為提高,偽基站也就毫無從中作梗的機(jī)會(huì)了。因此也4G依然沿用了這樣的流程。

然而,智者千慮必有一失,雖然手機(jī)和基站這通信雙方通過幾次鑒權(quán)流程,眉來眼去確認(rèn)是對(duì)的人了,可在它們開始鑒權(quán)的時(shí)候,SIM卡發(fā)送的身份證(IMSI)卻是明文發(fā)送的,這就導(dǎo)致了隱私泄露的隱患。

如果這個(gè)在空中飄蕩,毫不設(shè)防的身份信息被不懷好意的人或者組織截獲,就可以對(duì)用戶進(jìn)行追蹤,并結(jié)合其他信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,由點(diǎn)及線再到面,能把個(gè)人隱私扒地一絲不掛。

試想一下,在智能醫(yī)療系統(tǒng)和智能交通中,病人病歷、處方和治療方案、車輛位置和行駛軌跡等業(yè)務(wù)信息是涉及人生安全的高安全等級(jí)數(shù)據(jù),在4G網(wǎng)絡(luò)中黑客可能會(huì)通過跟蹤鎖定用戶身份后攻擊這部分用戶隱私數(shù)據(jù)用以獲利,形成黑色產(chǎn)業(yè)鏈。

在這份白皮書中提到的5G安全增強(qiáng)SIM卡,就完全解決了上述普通SIM卡的安全隱患,在鑒權(quán)時(shí)可以對(duì)用戶的身份信息進(jìn)行加密,更為安全可靠。

并且,還可以內(nèi)置行業(yè)應(yīng)用,并為這些應(yīng)用提供統(tǒng)一的用戶安全認(rèn)證服務(wù),避免了行業(yè)認(rèn)證能力重復(fù)建設(shè),節(jié)約了建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本,使得行業(yè)合作伙伴可將更多的資源投入到自身的業(yè)務(wù)建設(shè)。

既然5G安全增強(qiáng)SIM卡這么牛,那么,普通用戶要使用5G網(wǎng)絡(luò),是否一定要換成這種高級(jí)的SIM卡呢?

中國(guó)電信對(duì)此也進(jìn)行了明確的回應(yīng):

「現(xiàn)有4G用戶無需換卡,只要更換成5G手機(jī),就能在5G信號(hào)已覆蓋的區(qū)域使用5G業(yè)務(wù)。5G安全增強(qiáng)卡主要將面向更高安全需求的應(yīng)用場(chǎng)景,比如智能制造、車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及智慧城市等領(lǐng)域?!?/p>

這下一切就都清楚了:普通用戶的安全要求等級(jí)不高,SIM卡用之前的沒啥問題,也就不用換了;而對(duì)于5G SA組網(wǎng)支持的各種物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),由于安全性要求更高,才需要使用新的「安全增強(qiáng)SIM卡」。