eSIM扫盲——误区、优势和未来

前言

本文初稿撰于2021年4月28日，并分别于2022年7月20日和9月8日修订，以更正错误并扩展内容。

有消息称，即将发布的iPhone 14/15系列在一些地区会包含不设实体卡槽、仅采用eSIM卡的版本。（2022年9月8日更新：iPhone 14在美国发售的版本即不包含实体卡槽。）

遗憾的是，时至2022年，笔者在IT之家的评论区里仍发现不少网友对eSIM的认知存在偏差，故将旧文翻出重写，扩增内容以飨读者。

近日，笔者在bilibili一个题为“单卡iPhone改实体双卡”的视频的评论区下，见到了不少对于eSIM的认识存在偏差的评论。一一纠正显然非常困难，故笔者今日撰文以说明eSIM这项技术的由来、现状和优势，以扫除大众对于这项技术的各种误区。

由来——手机内部日益紧张的空间

iPhone 4系列一经发布，便引发了全球的智能手机热潮。相信用过iPhone 4的朋友都有过这样的体验：原来用的SIM卡塞不进iPhone 4的小卡槽，不得已去营业厅换/剪了一张“小卡”回来。

在这种语境下，“大卡”便是指3FF尺寸的Mini SIM，“小卡”便是指2FF尺寸的Micro SIM。

这款机型将Micro SIM（2FF）尺寸的SIM卡推广普及，并带动了后续一系列SIM卡小型化的热潮。之后的iPhone 5更是采用了尺寸更小的Nano SIM（4FF）卡，为其他智能手机厂家所效仿。

为什么手机厂商会不约而同地对SIM卡的体积下手呢？这就要谈到智能手机内部的空间问题了。

我们来看一张iPhone 12 mini的拆解图，其中标绿框的部分是焊接在主板上的SIM卡座。

我们从图片上可以看到，SIM卡槽占了主板相当大的面积，几乎与A14芯片相当。而SIM卡作为手机主板上最容易进行小型化的器件，被设备厂商赋予了“瘦身”的重担。

但是，Nano SIM已经被裁剪到接近物理SIM卡的极限。继续裁剪会破坏中间的金属触点，导致接触不良等问题。

面对物理SIM卡已经无法裁剪的这一问题，我们应该怎么办呢？让我们来看一张SIM卡的“解剖图”。

从图中我们可以看到，SIM卡的核心部件——芯片仅仅占SIM卡整体面积的很小部分。SIM卡上的其他部件为了维持SIM卡与手机接触的稳定，必须做得大大的，这就拖累了整个SIM卡的体积。

那么，我们有没有可能对SIM卡进行“瘦身”，仅仅取其核心的芯片部分呢？将核心芯片直接焊接在主板上，这样的接触足够牢靠，无需依靠巨大的触点来防止松动了。为了能够实现“更换SIM卡”的功能，这块芯片需要支持不同运营商号码信息的写入。

这种方案就叫做SIM卡的芯片化。

我的粗粮牌手机已经支持“eSIM”了呀？

讲到这里，有些读者可能会感到疑惑：我的粗粮牌手机有个功能叫“一元流量”，可以通过在手机上开一张虚拟SIM卡来上网，这是否是SIM卡芯片化的一种？

需要注意的是，SIM卡的芯片化和数字化表现出来的特性非常相似，都表现为“无需实体SIM卡”，但是背后的实现方式有所差异。

SIM卡的芯片化，即将原来SIM卡里最关键的元件——芯片直接植入手机当中，并由操作系统对芯片进行“写号”，硬件上实际还是原先SIM卡的那一套，只不过这张“SIM卡”内置在手机主板上，用户可以对其进行读写（即“换号”）罢了。这套方案技术成本低廉，可以直接从原来的物理SIM卡完美过渡到芯片SIM卡，对运营商和SIM卡制造商来说几乎没有利益损害，安全性也是足够的，因此备受青睐。

而SIM卡的数字化则不然。这种技术不依赖于硬件，直接将SIM卡里面的所有信息存储在手机里，实现方式是纯软件的。这种方式的优点是无需占用宝贵的主板空间，缺点则是不利于标准化，并且安全性无法在所有设备上得到广泛的保证，因此目前大多只有国产手机内置的“一元流量”等这类对安全性要求不高的临时应用。所以，虽然在可以预见的未来，SIM卡最终一定会数字化，但是从技术过渡的角度来说，SIM卡的芯片化显然更具有可操作性。

不同的组织和机构纷纷提出各式各样的SIM卡芯片化或者数字化方案，却始终因为各方利益无法兼顾的原因没能得出一个统一的方案。

在这种情况下，GSMA组织联合全世界的运营商与设备制造商，提出了一套完整通用的芯片化SIM的方案——eSIM。

eSIM——实体SIM换张皮

eSIM采用的技术栈完全继承自原先的实体SIM卡，与ISO/IEC 7816标准规定的接口定义完全相同。

eSIM芯片通常采用MFF2规格，尺寸为6mm*5mm，面积仅为Nano SIM的27.7%。

可以说，eSIM芯片在技术路线上，仅仅是Mini SIM→Micro SIM→Nano SIM→eSIM这条SIM卡小型化之路的延续，并非颠覆运营商与用户之间认证鉴权方式的全新发明。

也就是说，eSIM是形态上的更新，而非核心与性质的革命。请记住这个结论，这对我们澄清有关eSIM的常见误区非常重要。

有关eSIM的常见误区

因此，从上述这点性质延伸出来，一些长久以来流传在互联网上的misinformation自然就不攻自破了。以下列举一些常见的误区。

eSIM具有安全问题，因此被工信部叫停了。

如上所述，eSIM作为传统SIM卡的延续，具有比传统SIM卡更优越的安全性能，这种说法是站不住脚的。此外，eSIM已经在国内物联网领域占有一席之地，并未被工信部叫停，侧面证明了这种说法的谬误。

eSIM容易导致诈骗问题，因为它没有实体SIM卡，诈骗分子可以想开多少开多少。

这是互联网上流传最广的错误信息之一。上文提到过，eSIM卡并非颠覆性的发明，而是SIM卡形态的进化。也就是说，eSIM发行的权利仍紧握在运营商手中。

运营商甚至可以做出更严格的限制，例如用户必须亲自前往线下营业厅进行身份认证后才可签发eSIM配置文件。

举例说明，NTT docomo提供了在线签发eSIM和线下签发eSIM两个选项给用户。其中线下认证很好理解，而线上认证需要用户提交驾驶证或My Number Card（身份证）并通过3D动态人脸识别验证身份，与申请实体SIM卡的流程别无二致。

因此，不存在“eSIM可以随便开”的问题，“容易导致诈骗”更是无从说起。编造该谣言的人巧妙地运用了公众对新技术不甚了解的心理，其心可诛。

运营商没有动力推行eSIM，因为它会导致用户易于换号，运营商对用户捆绑力度减弱。

eSIM在运营商内部推行的阻力主要集中在业务系统的升级改造上。如上所述，eSIM开卡的流程与实体SIM完全一致，并不会显著降低用户迁移号码的成本，对运营商的冲击比起携号转网要低得多。因此，这并非主要原因。

eSIM的开卡权掌握在苹果的手里，运营商受制于苹果

eSIM作为GSMA组织联合全球运营商与设备商提出的通用方案，是SIM卡形态的进化而非颠覆。它更像传统SIM卡，而非依赖于方案商的数字化SIM方案，和“一元流量”服务有着本质的区别。

eSIM的优点——安全性的增强

相对于实体SIM卡，eSIM不仅在体积上有着先天优势，在安全性方面也得到了增强。

在中国大陆，网银、支付软件、贷款软件与社交软件都有着“通过手机验证码登录”或者“通过手机验证码找回支付密码”的功能。由于这些敏感账号与手机短信之间有着过分密切的联系，当实体SIM卡被不法分子获取以后，便有极大的可能会引起财产损失。

一旦失窃，损失一部手机事小，手机号绑定的各个财产账号失窃事大。一般情况下，用户没有设置PIN锁的习惯。不法分子只需将SIM卡插入一部新手机，用其接收短信验证码即可完成转账、贷款、购卡、洗钱等一系列操作。在计算机软件的帮助下，这一系列流程可以全自动地完成，仅需十几分钟的时间就可能带来数十万的财产损失。

两年前一篇题为《一部手机失窃而揭露的窃取个人信息实现资金盗取的黑色产业链》的文章便揭露了这一流程。该文作者作为信息安全行业的从业人员，应对这种情况尚且如此狼狈，普通用户就更容易遭受财产损失了。

eSIM可以避免实体SIM卡易被获取的问题，给不法分子制造了很高的门槛，大大提高了安全性。

eSIM的不足、未来的发展

eSIM是实体SIM的进化，没有颠覆SIM的根本。因此，eSIM还是存在着和实体SIM一样的开卡复杂的问题，这一问题有待运营商的优化和解决。未来，eSIM取代实体SIM是技术的潮流所在。