3GPP TS 31.102
标题:Characteristics of the Universal Subscriber Identity Module (USIM) application
发布组织:3GPP (3rd Generation Partnership Project)
版本:当前稳定版本 Release 17 或更高
摘要:定义了 USIM 应用的文件结构、安全上下文、认证算法(MILENAGE, TUAK)、网络访问控制等,是 4G/5G SIM 卡的核心规范。
主要内容:
- EF 文件标识符与结构 (MF, DF, EF)
- 认证与密钥协商 (AKA) 过程
- USIM 安全通道 (UICC 终端安全)
- 多应用支持
官方下载链接: 3GPP 官方页面 (免费下载)
关联工具: TLV 解析器 | CRC 计算器
USIM 应用特性详解
3GPP TS 31.102 定义了 USIM(Universal Subscriber Identity Module)应用的技术规范,它是 3G/4G/5G 移动通信中 SIM 卡的核心应用。与 2G 时代的 SIM 应用相比,USIM 在安全性、存储容量和多应用支持方面有显著提升。
文件系统结构
USIM 应用采用 ISO 7816-4 定义的层次化文件结构。根目录 MF(3F00)下包含应用 DF(ADF,7FFF),ADF 下设有多个专用文件:EF_IMSI(6F07)存储国际移动用户身份码 MCC+MNC+MSIN;EF_AD(6FAD)含移动台类别和加密模式;EF_USIM_Auth(6FCA)是 USIM 认证算法标识;EF_Kc(6F01/6F20)存储加密密钥 Kc 和 Kc4G;EF_Keys(6F52)存储 EPS 认证密钥 K_ASME;EF_PLMNwAcT(6F60)是等效 PLMN 列表及接入技术;EF_OPLMNwAcT(6F61)是运营商 PLMN 列表;EF_FDN(6F44)是固定拨号号码列表。
认证机制
USIM 采用 SQN(序列号)和 AMF(认证管理域)参数实现双向认证和网络侧重放攻击防护。认证向量由 AuC(鉴权中心)使用密钥 K 和算法(MILENAGE 或 TUAK)生成,包含 RAND、RES/XRES、AUTN 和 IK/CK。在 5G 5G-AKA 认证中,USIM 还需支持 SUCI(订阅隐藏标识符)计算,使用归属网络公钥对 IMSI 做非对称加密。
本规范由 3GPP CT WG3 工作组维护,与 TS 31.101(UICC-PT 接口)配合使用。5G Rel-15 起增加了 5G USIM 的要求,后续版本持续更新以支持 eSIM 远程配置和 5G SUCI 隐私保护功能。