Wróć

Karty eSIM i iSIM wesprą kolejną falę urządzeń IoT

Na rynek coraz śmielej wkraczają karty embedded SIM (eSIM) i jej zintegrowana wersja (iSIM), mające szereg przewag nad tradycyjnymi kartami SIM.
Opublikowano: 2021-10-07

© Arrow

Od początku telefonii komórkowej większość urządzeń podłączonych do tego typu sieci korzysta z wbudowanego numeru lub karty SIM (Subscriber Identity Module), zapewniając tym samym bezpieczeństwo uwierzytelniania i przesyłu danych. Większość obecnych telefonów komórkowych i komputerów podłączonych do sieci komórkowej wykorzystuje moduł SIM jako element bezpieczeństwa.

Jedną z kluczowych cech kart SIM jest zwiększone bezpieczeństwo. Indywidualny klucz uwierzytelniania abonenta, na stale utrwalony w module SIM, nigdy nie jest przesyłany kanałem radiowym: proces połączenia ze stacją radiową i ‘podpisywanie’ odpowiedzi są przetwarzane bezpośrednio na karcie SIM. Poufne informacje o abonentach, takie jak międzynarodowa tożsamość abonenta sieci komórkowej lub indywidualny klucz, nigdy nie są wysyłane poza kartę SIM.

Aby zagwarantować bezpieczeństwo i prywatność komunikacji, producenci kart SIM muszą certyfikować używaną infrastrukturę, zapewniając maksymalny poziom bezpieczeństwa procesu. W ramach procesu zapewnienia bezpieczeństwa, producent SIM osobno przesyła karty do operatora i klucze szyfrujące do uwierzytelnienia.

Czasami jednak ta procedura nie wystarcza. Kilka lat temu odkryto, że Gemalto, największy producent modułów SIM na świecie, został zhakowany przez amerykańskie i brytyjskie agencje, które wykradły setki tysięcy, jeśli nie miliony kluczy szyfrujących karty SIM1. Dostęp do kluczy - wraz z zastosowaniem odpowiednich narzędzi - umożliwił podsłuchiwanie komunikacji GSM przez szereg agencji rządowych i to przez  kilka lat.

Narodziny embedded SIM

W 2016 roku, podczas Mobile World Congress, GSMA zaprezentowała ostateczną wersję swojej specyfikacji Embedded SIM Specification2 (zwanej również eSIM lub eUICC), umożliwiając operatorom i producentom rozpoczęcie korzystania z niej w celu dostarczania danych uwierzytelniających dla rosnącej liczby podłączonych urządzeń na całym świecie.

Obecnie największym wyzwaniem dla producentów urządzeń i operatorów, jest dostarczanie danych uwierzytelniających miliardom urządzeń każdego roku. Tutaj wkracza na scenę embedded SIM (eSIM) i jej zintegrowana wersja (iSIM). Oba rozwiązania mają znaczną przewagę nad kartami SIM. Podczas gdy format tradycyjnych kart kurczył się przez lata, aż do używanej w dzisiejszych urządzeniach nano-SIM, nadal wymaga ona fizycznego dostarczenia, kieszeni w urządzeniu i zajmuje znaczną przestrzeń na płytce.

Dodatkowo, w przypadku tradycyjnych kart SIM, aby zmienić operatora, konieczne jest fizyczne uzyskanie dostępu do urządzenia i wymiana modułu. Chociaż - ponieważ są to urządzenia z subskrypcjami usług - nie jest to szczególnie ważne w przypadku smartfonów, stanowi jednak poważny problem w przypadku masowego wdrażania IoT małych, niedrogich urządzeń, takich jak czujniki czy urządzenia do przetwarzania brzegowego.

Smartwatche, tablety, e-czytniki i inne małe urządzenia konsumenckie z dostępem do sieci komórkowej od lat korzystają z kart eSIM. Zarówno Apple (dla iPadów), jak i Amazon (dla Kindle) zaczęły używać własnych wersji wbudowanych kart SIM, zanim jeszcze weszły w życie specyfikacje GSMA. Dzisiaj Apple wszystkie swoje smartfony produkuje z wbudowaną kartą SIM (od 2018 iPhone XS), a większość producentów opierających się na Android’zie stosuje eSIM w swoich modelach z wyższej półki. Przeszło 200 operatorów komórkowych w ponad 80 krajach oferuje usługi konsumenckie eSIM, a do 2024 roku oczekuje się, że wbudowany UICC będzie miało 875 milionów sztuk urządzeń,  zarówno kierowanych na rynek konsumencki, jak i IoT.

eSim inset 1

© Infineon Technologies

Większość konsumentów wciąż nie jest jednak oswojona z istnieniem eSIM: ‘Fakt, że 80% konsumentów wciąż nie jest świadomych technologii eSIM, stanowi realne ryzyko dla jej szerokiego zastosowania’ komentuje Søren Haubold, menedżer ds. marketingu strategicznego ds. bezpieczeństwa mobilnego w firmie G+D.

Niedawny raport firmy Juniper Research3 szacuje, że do 2025 roku będzie 3.4 miliarda podłączonych urządzeń korzystających z eSIM i iSIM.

eSIM to teraźniejszość i przyszłość urządzeń Internetu Rzeczy, bazujących na sieci komórkowej.

Początkowo stosowane głównie w motoryzacji i urządzeniach do noszenia, eSIM są teraz powszechnie obecne w przestrzeni przemysłowej, szczególnie w przypadku masowych wdrożeń IoT. Możliwość wdrażania tysięcy urządzeń IoT, bezpiecznej identyfikacji i udostępniania danych uwierzytelniających przez sieć komórkową sprawia, że ​​karty eSIM stają się  kluczową technologią w kilku branżach.

Zalety iSIM

Podczas gdy oddzielna embedded SIM zapewnia takie korzyści, jak mniejszy rozmiar, zgłaszanie się i automatyczne aktualizacje w trybie OTA oraz niższe zużycie energii, integracja modułu SIM w większym SoC przynosi dodatkowe korzyści producentom OEM, którzy chcą mniejszego i tańszego rozwiązania dla swoich modułów.

W przypadku niedrogich urządzeń, które wymagają jedynie podstawowej łączności, najlepszym rozwiązaniem jest karta eSIM. Zintegrowana karta SIM może oferować znaczne korzyści w porównaniu z bardziej skomplikowanymi rozwiązaniami, wykorzystującymi różne częstotliwości radia i wymagającymi przetwarzania na płytce.

Firmy takie jak SONY Semiconductors (dawniej Altair Semiconductor) oferują zintegrowane moduły IoT, takie jak ALT12504 i ALT1255. Oba moduły integrują łączność komórkową NB-IoT i LTE-CatM (w tym awaryjne 2G), mikrokontroler aplikacyjny ARM Cortex M4 oraz kartę iSIM.

Z kolei NXP oferuje jednoukładowy chipset SN100U5 z wbudowanym układem bezpieczeństwa, komunikacją bliskiego zasięgu i eSIM. Firma sprzedaje również samodzielne rozwiązanie eSIM SU070.

iSIM dodatkowo zmniejsza wymagania dotyczące powierzchni na PCB, obniża zużycie energii przez kartę SIM i oferuje większą wydajność, ponieważ jest umiejscowione na lokalnej magistrali SoC, komunikując się z innymi komponentami, takimi jak modem radiowy, pamięć i procesor. Wyższa integracja rozwiązań iSIM obniża również BOM w skali całego urządzenia i zmniejsza koszty utrzymania.

Bezpieczeństwo ma kluczowe znaczenie dla upowszechnienia się eSIM

Ponieważ karty eSIM są zintegrowane z urządzeniem bezprzewodowym, nie można ich usunąć ani wymienić. Dlatego głównym wyzwaniem związanym z korzystaniem z wbudowanych kart SIM jest zapewnienie bezpiecznego dostarczania danych uwierzytelniających operatora i aktualizacji oprogramowania. Bramki GSMA IoT SAFE6 i specyfikacja eSIM zapewniają bezpieczne dostarczanie nowych profili operatorów i uaktualnień zabezpieczeń w trybie OTA (Over-the-Air).

W tej kwestii istotne znaczenie odgrywa bezpieczeństwo samego zakładu produkcyjnego. Ponieważ klucze główne, będące podstawą zaufania, muszą być zakodowane  w modułach, niezbędny jest bezpieczny, certyfikowany zakład produkcyjny. Dlatego firmy takie jak Infineon, który jest jednym z głównych producentów kart eSIM, posiadają najnowocześniejsze bezpieczne obiekty z certyfikatem GSMA.

Artykuł opublikowano dzięki uprzejmości firmy Arrow.

https://pl.schurter.com/pl/Home
https://pl.schurter.com/pl/Home