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低レベルでSIMカードと通信します


f：クロワッサンがどのように機能するか想像できません）私たちのクルサッシーは通常、棚のどこかにほこりを集めます
m：ここにボードがあります。 SIMカードを盗む必要があり、このボードはそこからSMSを読み取る必要があります）
m：ボードは購入されていますが、プログラムしています）
f：携帯電話からSMSを読み取ることは不可能ですか？
-人生から、スペルが保存されました





SIMカード、転送プロトコル、およびそれらのファイル構造について詳しく知りたい場合は、catに問い合わせてください。 さて、コードなしで...



1.はじめに


SIMカードはスマートカードの一種であるため、ISO-7816規格に完全に準拠しているという事実から始める価値があります。 彼女がどのような結論を出したかは述べません（これについては、 前の記事ですでに詳しく説明しました）。

一部のSIMカード（より正確にはスマートカード）のプロセッサでは、最大20 MHzの同期信号を適用できます。 しかし、結局のところ、SIMカードをオンにすると、端末はそのパラメーターを認識しないため、通信は最大4 MHzで開始されます。 その後、端末はSIMカードをよりよく認識し、送信設定を変更できます。

20 kOhmのプルアップ抵抗をI / Oピンに接続する必要があります。 ターミナルとSimkaが互いに何も言えない（つまり、両方ともZ状態にある）瞬間に、この抵抗は出力に論理的な統一性を提供します。

2.有効化/無効化


SIMカードのアクティベーションとその後のコールドリセット




図は非常に単純で、コールドリセットは時点T aで開始されます。 ここでは、I / OがSIMカードによってのみ制御されることに注意してください。 端末は、RSTがゼロの間、端末上の信号を無視する必要があります。 SIMが応答を返す必要がある場合（リセットの応答）。

無効化




ここには明確な時間枠はありません。I/ OもSIMカードによって制御されます。

3.伝送プロトコル


すべてのスマートカード、したがってSIMカードには、バイトT0とブロックT1の2種類の伝送プロトコルがあります。 T0のみを検討します。

T0は、2滴の水と同様に、UART（COMポート経由の送信で使用されます）に似ているとすぐに言わなければなりません。 しかし、いくつかの注意事項があります。 最初から始めましょう。



プロトコルT0の時間は、基本時間単位（etu）と呼ばれ、次の値に等しくなります。


ここで、F（クロック変換係数）およびD（ビットレート制御係数）はATRに基づいて設定され、fはカードのクロック周波数です。 デフォルトでは、F = 372、D = 1です。

I / Oピンでの転送は、開始ビット（論理ユニットからのドロップ）の出現から始まります。 各ビットに割り当てられる時間はetuです。 次に、8データビット、1パリティビット、および少なくとも2ストップビットが続きます。 2つの開始ビット間の時間間隔は、常に12 etu以上9600 etu以下でなければなりません。

4.リセットする回答


言ったように、Simkaはコールドリセット後にATRを送信します。 同期頻度の推奨値、サポートする伝送プロトコルのリストなどの情報が含まれています。

ATRの最初のバイトはTSです。 どのエンコーディングが使用されているかを示します-直接または逆。



直接コーディング：TSがHHLH HHLLの場合、I / O回路の高電圧レベルは論理ユニットをエンコードし、図の時間2は最下位ビットをエンコードします 。 このエンコードでは、TSバイトの値は0x3Bです。

逆コーディング：TSがHHLL LLLLに等しい場合、I / O回路の低電圧レベルは論理ユニットをエンコードし、H-論理ゼロ。 図の時間2は、 最大有効ビットをエンコードします 。 このエンコードでは、TSバイトの値は0x3Fです。

残りのバイトには、オーバーヘッド情報（FおよびDの推奨値など）が含まれ、etuの値に影響します。

5.チーム構造


チームは、コマンドトランスポートデータユニット（C-TPDU）とレスポンストランスポートデータユニット（R-TPDU）の2つのタイプに分かれています。 チームとそれに答えます。 チームは常にペアを構成します。カードは、カードに送信されたコマンドに対してR-TPDUに応答します。 R-TPDUは常に、チームの成功を特徴付けるステータスバイトで終了します。

C-TPDU構造：
表1
コード長さ説明
CLA1クラス指導見出し
イン1命令コード
P11命令パラメーター1
P21命令パラメーター2
Lc0または1データフィールドのバイト数
データLcチームデータ本体
ル0または1応答で予想される最大バイト数


すべてのカードがすぐにチームのヘッダーと本文を受け入れるわけではありません。この場合、最初にヘッダーを送信し、応答ステータスバイトを待ってから、チームの本文を送信する必要があります。

コマンドのパラメーターを間違えた場合、Simkaはこれをステータスバイトで報告しますが、完全に間違っている（たとえば1バイトで構成されている）場合、コマンドを無視する権利があります。

R-TPDU構造：
表2
コード長さ説明
データLr応答データ
SW11ステータスバイト1
SW21ステータスバイト2


6.ファイル構造


ファイルの種類：

1.マスターファイル（MF）-ルート。
2.専用ファイル（DF）-通常のフォルダー。
3.エレメンタリファイル（EF）は次のように分類されます。
-透過EF-バイトシーケンスで構成され、
-線形固定EF-同じサイズの一連のレコードで構成され、
-サイクリックEF-同じことですが、ファイルの終わりに達すると、次のレコードは円でのゼロ記録で始まります。

7.チームの例


DF TELECOMフォルダーのEF SMSファイルにあるSMSメッセージの読み取りと書き込みを試みましょう。


1） 選択

ファイルに対して操作を実行する前に、最初にファイルを選択する必要があります。 まず、DF TELECOMフォルダーを選択する必要があります。

SELECTコマンドヘッダーの送信：

A0 A4 00 00 02

答えはステータスバイトです。

A4（命令バイトを繰り返す）

送信チームボディ：

7F 10（このフォルダーのID）

同様に、EF SMSを選択します。

2） レコードの読み取り

すべてのSMSを含むファイルを選択したら、そのうちの1つを読み取ってください。

READ RECORDコマンドヘッダーの送信：

A0 B2 01 04 B0（01-SMSシリアル番号）

答えは：

B2 07 07 91 97 62 92 90 90 F0 11 FF 04 81 21 43 00 08 FF 08 04 45 04 30 04 31 04 40 FF FF FF
FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 90 00

最初と最後の2バイト（B2、07、90、00）を除くすべてがメッセージレコードです。 分析しましょう。

表3
07SMSセンター番号の長さ（バイト単位）。
91SMSセンター番号のタイプ（この場合、国際形式で表示されます）。
97 62 92 90 90 F0SMSセンター番号は+ 7-926-290-90-90（バイトの最後から読み取られます）です。 記号Fは位置合わせに必要です。
11SMSセンター番号の長さ。
04送信者の番号の長さ。
81送信者番号のタイプ。
21 43送信者の番号は1234です（再びバイトの最後から読み取られます）。
00プロトコル識別子。
08エンコード（00-ラテン語のみ、08-キリル文字付き）。
08バイト単位のメッセージの長さ。
04 45 04 30 04 31 04 40メッセージは「Habr」です。 UTF-16でコーディングされています。


メッセージにラテン文字のみが含まれる場合、特別な7ビットGSMエンコードが使用されることに注意することが重要です。

言葉をこんにちは。

表4
h私は
6869UTF-8で調べます。
0 110 10000110 100 1バイナリに変換します。
1110 10000011 0100上位バイトを次のバイトの下位ビットで補完します。
E834これが、7ビットエンコーディングで「こんにちは」のように見えるものです。


3） レコードの更新

UPDATE RECORDコマンドヘッダーの送信：

A0 DC 02 04 B0（02-SMSシリアル番号）

答えはステータスバイトです。

DC（命令バイトを繰り返す）

次に、表3に従ってチームボディが送信されます。

8.ハードウェアおよびソフトウェアの実装


ハードウェア実装としてアルテラDE1 FPGAが選択されました。 コースを引き渡す必要があります。小規模なプロジェクトの場合は素晴らしい支払いです。 プロジェクト全体は、VHDLおよびCでBreaknusと私が作成しました 。開発環境-Quartus IIおよびEclipse。

SIMカードコネクタは、IDEバスの5本のワイヤにはんだ付けされています。 ボードにはプルアップ抵抗が内蔵されています。

プロジェクトの概要：

データの入出力のために、NIOS IIプロセッサが収集されました。 NIOSコンソールでコマンドを入力すると、16進コードに変換され、バイト単位でvhdlブロックに転送されます。 このブロックでは、コマンドはT0プロトコルに従ってI / O SIMカードに送信されます。 応答を受信した後、ブロックはそれをNIOSに送信し、NIOSコンソールに応答が表示されます。 カードの有効化/無効化は、ボード上のスイッチによって選択されます。 アクティブ化/非アクティブ化に必要な時間フレーム、およびカード同期の頻度は、vhdl-blockによって提供されます。

プロジェクトをダウンロードする

謝辞


ボリス・ミハイロヴィチ・スクヒニンに感謝します。 素晴らしい研究所施設でFPGAの世界を紹介してくれて、質問に答える時間を見つけたのは彼でした。

お役立ち情報


1. ISO-7816 （ウィキペディア）
2. ETSI TS 100 977-モバイル機器（SIM-ME）インターフェイス
3. ETSI TS 102 221 -UICC-ターミナルインターフェイス

Source: https://habr.com/ru/post/J137963/

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