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eSIM 转 SIM 实体卡

 8 months ago
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eSIM 转 SIM 实体卡

eSIM 转 SIM 实体卡

2023-12-20 13:30:38

eSIM (embedded-SIM, eUICC) 是一种嵌入式可编程的 SIM 卡，集成在设备主板或模块上，可以通过 LPA (Local Profile Assistants) 进行管理。eSIM 与 SoftSIM 不是同一个东西，但都是虚拟 SIM 卡的实现，两者都可以通过 OTA (Over-The-Air) 进行更新。

几天前 Apple 发布了国行 iPad（第 10 代）无线局域网 + 蜂窝网络机型（A3162），支持 eSIM，但是反向锁区，只能在境内激活中国大陆运营商（中国联通）的 eSIM Profile，在境外需要开启定位才能激活境外运营商的 eSIM Profile。借此机会也了解到一个新东西：eSIM 转物理 USIM。

早期这项技术被用来提取智能手表、廉价 4G Wi-Fi dongle 的内置物联网卡的 eUICC 芯片，将其改变为 USIM 的形态，安装到 CPE 或者手机里。这似乎是中国大陆运营商取消手表 eSIM 业务的主要原因。

对于另一场景，我们可以使用 eUICC 测试白卡写入境外运营商的 eSIM Profile，可以在境内使用 QR Code 写入境外 eSIM Profile，使用境外运营商的语音、短信和数据业务。

支持 eSIM 的运营商列表：查找提供 eSIM 服务的无线运营商和全球服务提供商 - Apple。

香港运营商 3 HK、truphone、CSL、1010 均提供 QR Code 供用户导入 eSIM Profile。

2. 获取 eUICC 卡片

5ber（¥180） 和 eSIM.me（€70）都提供 eSIM 实体卡片，用户可以使用它们的 App 将 eSIM Profile 下载至实体卡中，然后插入手机、CPE 等设备使用。但这两家均软件限制了 Profile 的写入次数，并以此收费，因此有必要获取一张“自主可控”的 eUICC 卡。

淘宝店“速易卡科技”提供的 eUICC 成品卡片价格 ¥80，仅为 5ber 的一半，购买暗号“安卓esim”。

注意：速易卡科技销售的旧版 eUICC 白卡不能在国行 iPhone 中使用。国行 iPhone 大概或许可能从 EID 上做了限制。笔者近日购入了新版 eUICC 白卡，等到货后更新测试结果。

补充说明：eUICC ID（简称：EID）是 eUICC（嵌入式 UICC）的全球唯一物理标识，存储在 eUICC 的 ECASD 中，主要用于 eUICC 卡管理和远程配置。EID 可以被读取但不能被更改，在远程配置中和 ICCID 一起共同关联某个 Profile 信息，不与业务属性、用户签约等业务数据绑定。（来源：EID 管理实施规定 - 电信终端产业协会）

@estk_me 发起的 eSTK.me 与之类似，但通过 USIM 卡的 Applet 实现在 iOS 内自助切换、重命名、删除 Profile。支持国行 iPhone。支持以下特色功能

  • 虚拟 EID：自定义 Android App 所识别到的 eUICC EID。
  • 自定义 ARA-M SHA-1：伪造 5ber 和 eSIM.me 的 ARA-M SHA-1，使用第三方商家的 app 进行管理。
  • 设置 ISD-R 模式。
  • 设置 ATR 模式

注意：以上所有品牌（5ber、eSIM.me 和速易卡科技等）发行的 eUICC 卡片均不能写入中国大陆运营商的 eSIM Profile，原因如下：

消费 eSIM 遵循的 SGP.22 标准，证书是 GSMA Root 颁发的。
国内的 eSIM 部分遵循 SGP.22 证书是自签的。

5ber 那个是消费证书肯定可以写消费 eSIM。（国内运营商除外, 美国如果是 EID/IMEI 白名单也不能写）

– Telegram 用户 @damonto

注意：不要购买 M2M eUICC。M2M eUICC 与 Consumer eUICC（消费者 eSIM）都属于标准的 GSMA eSIM 实现，但 M2M eUICC 不能写入 Consumer eSIM Profile，只能通过原厂的 OTA 平台进行云管理，仅用于 IoT 场景。若读者想进一步了解 M2M 和 Consumer eSIM 区别，可以参考下文 M2M eSIM vs Consumer eSIM 部分的参考文献。

m2m-esim.jpg

consumer-esim.jpg

3. 获取支持 eSIM 的 WWAN 模块或 PC/SC 读卡器

01AX796.jpeg

根据 Telegram 用户 @v0nNeumann 的信息，Quectel EM05-CE 4G 模块搭配 eUICC 可以使用 Windows 10/11 原生的 LPA 进行管理。该模块闲鱼二手 ThinkPad 拆机价格约为 ¥50。

对于使用 7 代 Intel CPU 以上且主板集成了 USIM 插槽的 ThinkPad 用户，也可以购买 Fibocom L850-GL (联想 FRU 01AX792) (参考 1, 2, 3, Datasheet) 和 L860-GL (联想 FRU 01AX796) (参考 1, 2, 3, Datasheet)。这两款模块均支持 eSIM，只是没集成 eUICC 而已。L850-GL 闲鱼二手拆机价格约为 ¥45（卖家：名字只是个代号），L860-GL 闲鱼二手拆机价格约为 ¥160。

  1. ThinkPad BIOS 包含网卡白名单，只能使用带有联想 FRU 的网卡，否则无法启动系统。
  2. ThinkPad 用户需要从联想官网下载对应的 WWAN 模块驱动。
  3. 出厂未预置 WWAN 模块的机器可能同时也没有预置 WWAN 红蓝天线。闲鱼或淘宝购买模块时一般会附赠天线，如果没有，可以自行购买。天线最好安装在屏幕两侧，可以付费找联想服务站安装，不建议自己动手。

读卡器：淘宝店“速易卡科技”PC/SC 读卡器、eUICC 转接板、植锡等工具。也可以自行淘宝和闲鱼购买。

4. 获取 eSIM Profile

  • 对比全球 eSIM 套餐资费：eSIMDB。

  • 免费试用 eSIM：eSIM QR。

LPA:1$rsp-eu.redteamobile.com$451F9802E6854E3E85FB985235EDB4E5

这是一个 eSIM Activation Code（激活码），格式定义如下：

LPA:1${SM-DP+_ADDRESS}${MATCHING_ID}

eSIM-format.png

SM-DP+_ADDRESS 即 Subscription Manager Data Preparation Address，是运营商侧的 eSIM 配置服务器地址。MATCHING_ID 则用于匹配对应的 eSIM Profile，可以理解为传递至 SM-DP+ 的 Bearer Token。为了方便用户，运营商一般会将 eSIM Activation Code 转换为 QR Code。终端扫描 QR Code 后，会自动将字符串写入到 eUICC 中。

rsp-architecture.png

如图是 Remote eSIM Provisioning (RSP) 的过程图，来源自 Android 文档。

MATCHING_ID 字段不是必须的。例如 T-Mobile 绑定 eSIM 卡的 EID，所以在下载时无需提供 MATCHING_ID。

部分运营商例如英国 Giffgaff 不直接提供 QR Code 和 eSIM Activation Code，只能使用运营商自有的 App 写入到手机中，不能加载至外部 eUICC。但是根据这个帖子，Giffgaff 用户可以在手机上进行 MITM 抓包，查看 URL 为 https://publicapi.giffgaff.com/gateway/graphql 的请求 body，其中的 lpaString 字段即 Giffgaff 的 eSIM Activation Code。

此外，Telegram 用户 @kkkwatt 提供了一份 Frida 的脚本：点 Giffgaff App 的“安装 eSIM 按钮”时 Frida 会在终端输出激活码。

注意：几乎所有美国运营商使用了 EID 白名单，无法直接写入 eSIM Profile 至外部 eUICC。你需要联系客服，提供自己的 IMEI 和 EID，让他们绑定。

5. 写入 eSIM Profile 至 eUICC

对于 Android 设备，需要 root 后搭配相关项目使用

PC/SC 读卡器需要搭配 Truphone/LPAdesktop 或 sparkcyf/LPAdesktop（支持 ARM 设备）使用，参考这篇文章：通过 PC/SC 智能卡读卡器配置 esim.me 的 SIM 卡 - Sparktour’s。亲测速易卡科技的读卡器可以在 macOS Sonoma 和 Windows 10 下免驱使用。

执行如下命令运行 LPAdesktop：

java -jar LPA-1.0.0.0-jar-with-dependencies.jar

如果你的 macOS Sonoma 无法识别第三方读卡器，可以尝试安装 ACSCCID 驱动。

出厂预置了 SIM 插槽且已经安装了对应 WWAN 模块（例如 L850-GL, L860-GL 等）的 ThinkPad/HP/Dell 笔记本用户，可以使用 Windows 10/11 系统自带的 LPA 管理 eSIM：Use an eSIM to get a cellular data connection on your Windows PC

淘宝店“网特讯”、“恒成和”和“物联无线通信模组”销售 M.2 (NGFF) 转 USB 的 WWAN 转接卡，集成了 SIM 卡插槽。可以搭配 eUICC 卡和支持 eSIM 的 Fibocom（广和通）或 Quectel（移远）的 4G/5G WWAN 模块使用。部分转接卡存在兼容性问题。

国行 Android 能否支持 eSIM？

  • 华为和荣耀可以识别并使用 eSIM，但由于 ROM 阉割了 eUICCManager，无法使用内置 LPA 管理 eSIM 配置。
  • 如果你的 ROM 没有阉割掉 eUICCManager，可能可以使用 Android 原生的 LPA 管理 eSIM。已知国行小米 13 刷入 MIUI 国际版，可以使用系统内置 LPA 管理 5ber 的 eUICC（ST33 白卡同理）。
  • 如果你 root 了，可以尝试上文提到的 OpenEUICC 项目。

eSIM.me 和 5ber 如何实现在没有 eUICCManager 的 Android 设备上管理 eSIM？

根据这篇博客和这篇博客，eSIM.me 的 App（即 LPA）使用 Open Mobile API (OMAPI) 与 UICC 进行通信，而非标准的 eUICC API。5ber 应该也是如此。这也正是它们产品的使用场景：在不支持原生 eSIM 管理（LPA）的设备上使用 eSIM。

标准与规范

M2M eSIM vs Consumer eSIM

  • M2M Compliance - GSMA
  • Compliance - GSMA
  • SGP.01 - GSMA: a common architecture framework to enable the remote Provisioning and management of the Embedded UICC (eUICC) in Devices which are not easily reachable, and additionally a way to locally switch to specific Profiles for testing/certification or emergency cases.
  • SGP.21 - GSMA: the architecture and technical requirements for Remote SIM Provisioning of all device types across all consumer markets.

eSTK.me

WWAN 开发板

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