前言
以前，小靈通（PHS）終端與用戶相關身份信息屬於機卡一體的體系，用戶如果要購買小靈通終端，必須到電信門市進行燒號的工作，由電信運營商將網路參數、鑒權信息等燒入到小靈通終端內，從某種程度上限制了終端銷售渠道的多樣化和用戶對終端的選擇度，造成用戶換機、換號手續複雜，不利於運營商開展增值業務，而且該種方式安全性差，不法分子很容易即可利用燒號器從終端內讀出用戶網路參數、鑒權信息等內容，並碼使用以逃避話費。
2004年12月13日，由中國電信集團公司、中國網通集團公司、華為技術有限公司、中興通訊股份有限公司、UT斯達康（中國）有限公司五家公司牽頭在北京成立了 "中國固網和無線終端聯盟"（簡稱CFWTA）。
聯盟組織制定了"中國PHS機卡分離手機統一標準"，正式出台了小靈通PIM卡技術規範，主要內容包括：小靈通PIM卡的邏輯結構、編碼和檔案結構；安全特性（鑒權、算法）；機卡接口功能及其回響；EF檔案內容格式；PIM卡套用工具箱（PTK）功能等。
小靈通機卡分離中的一個重要技術創新就是：小靈通PIM卡。它是小靈通機卡分離中的靈魂，它存儲著用戶相關身份信息、網路參數、鑒權信息等核心內容。
小靈通PIM卡技術特性
小靈通PIM卡屬於IC卡中的一種，IC卡是積體電路卡（Integrated Circuit Card）的簡稱，是鑲嵌積體電路晶片的塑膠卡片，其外形和尺寸都遵循國際標準（ISO）。晶片一般採用不易揮發性的存儲器（ROM、EEPROM）、保護邏輯電路、甚至帶微處理器CPU。IC卡分為：非加密存儲器卡、邏輯加密存儲器卡、智慧卡。小靈通PIM卡屬於智慧卡，目前，智慧卡套用最多的是GSM移動通訊中的SIM卡和CDMA移動通訊中的UIM卡，未來將要開展的3G移動通訊中的USIM卡也屬於智慧卡。小靈通PIM卡與SIM卡技術特性極為相似。
（一） PIM卡定義
SIM卡是（Subscriber Identity Module）的英文簡稱，PIM卡是（PHS Subscriber Identity Module）的英文簡稱。
（二） PIM卡的結構和類型
PIM卡是帶有微處理器的智慧型晶片卡，它的構成是以下幾個硬體模組：
* CPU
* 程式存儲器(ROM)
* 工作存儲器(RAM)
* 數據存儲器(EPROM或E2PROM)
* 串列通信單元
這五個模組必須集成在一塊積體電路中，否則其安全性會受到威脅。因為，晶片間的連線可能成為非法存取和盜用PIM卡的重要線索。
由於PIM卡帶有智慧型功能，所以它還有以下軟體特性：
* 植入了COS（Card Operating System）晶片作業系統
* 以檔案模型進行信息管理
* 檔案標誌符作為唯一標誌信息
* 存儲著PSNM、KI、國家代碼、運營商代碼、CCH、PIN、UCHV、ADM等網路參數、鑒權信息等內容。
PIM卡邏輯結構如下：
在實際使用中有兩種功能相同而形式不同的PIM卡：
(a) 卡片式(俗稱大卡)PIM卡，這種形式的PIM卡符合有關IC卡的ISO…7816標準，類似IC卡。
(b) 嵌入式(俗稱小卡)PIM卡，其大小只有25mm×15mm，是半永久性地裝入到移動台設備中的卡。
兩種卡外裝都有防水、耐磨、抗靜電、接觸可*和精度高的特點。
（三）PIM卡的電氣特性
我們從卡片上看到的金屬部分是封裝在模組上的載帶的觸點，有些人把它錯誤地叫做晶片。其實真正的半導體晶片被封裝在模組的裡面。PIM卡是按照IC卡的協定規範生產的，IC卡的協定規範中最基礎最重要的一套規範是ISO/IEC 7816協定。這套協定不僅規定了IC卡的機械電氣特性，而且還規定了IC卡（特別是智慧卡）的套用方法（包括COS中很多數據結構）。PIM卡晶片有八個觸點，與移動台設備相互接通是在卡插入設備中接通電源後完成。此時，作業系統和指令設定可以為SIM提供智慧型特性。
（四）PIM卡的存儲內容
PIM卡採用新的單片機及存儲器管理結構，因此處理功能大大增強。PIM卡中存有三類數據信息：
(1) 與持卡者相關的信息以及PIM卡將來準備提供的所有業務信息，這種類型的數據存儲在根目錄下。
(2) PHS套用中特有的信息，這種類型的數據存儲在PHS目錄下。
(3) PHS套用所使用的信息，此信息可與其它電信套用或業務共享，位於電信目錄下。
（五）PIM卡存儲結構
PIM卡的主要完成兩種功能：存儲數據(控制存取各種數據)和在安全條件下(個人身份號碼PIN、鑒權鑰Ki正確)完成客戶身份鑒權和客戶信息加密算法的全過程。普通的桌面計算機上我們的大容量存儲裝置（硬碟之類）是分塊管理的，我們習慣稱之為"按扇區方式"組織。但我們在通常使用過程中並不關心"扇區"這樣的概念，而只是看到一個個"檔案"和"子目錄"。所謂"檔案"，其實就是保存在一系列存儲塊中的一組數據，而"子目錄"就是將一組檔案組織在一起的一種形式。"檔案"與"子目錄"使我們易於使用數據。7816協定規定了智慧卡採用"檔案"的形式管理卡記憶體儲器，它將卡內的檔案分為3類：MF、DF和EF。MF（Master File）相當於桌面系統中的"根目錄"，DF（Dedicated File）相當於桌面系統中的"子目錄"，而EF（Elementary File）則是一個個保存數據的具體檔案了。與桌面系統不同的是智慧卡中DF級數（相當於目錄層數的概念）通常是固定的，一般為1級（MF - DF），也有的為兩級（MF - DF - SubDF）結構，但7816協定本身並不嚴格規定DF的級數。另外，7816協定對EF檔案的類型有基本的定義，所以卡上的檔案很多都是有一定格式的（如"定長記錄"檔案），並不是像桌面系統中的檔案那樣給出偏移量和長度就能操作的"透明"結構。對於更高層的協定（如EMV、PBOC），對EF檔案的類型有更具體的規定，這種規定往往為了適應本領域的套用。比如PBOC協定規定的"錢包檔案"，就是為讓智慧卡適用於金融領域。PIM卡智慧型特性的邏輯結構是樹型結構。全部特性參數信息都是用數據欄位方式表達，如圖所示。即在根目錄下有三個套用目錄，一個屬於行政主管部門套用目錄，兩個屬於技術管理的套用目錄，分別是PHS套用目錄和電信套用目錄。所有的目錄下均為數據欄位，有二進制的和格式化的數據欄位。數據欄位中的信息有的是永存性的即不能更新的，有的是暫存的，需要更新的。每個數據欄位都要表達出它的用途、更新程度、數據欄位的特性(如識別符)、類型是二進制的還是格式化的等。PIM卡除了存儲正常的數據欄位，也存儲有非檔案欄位，如鑒權鑰、個人身份鑒權號碼、個人解鎖碼等數據。
（六） PIM卡中的保密算法及密鑰
PIM卡中最敏感的數據是保密算法、密匙Ki、PIN、PUK和Kc。保密算法是在生產PIM卡的同時寫入的，一般人都無法讀；PIN碼可由客戶在手機上自己設定；PUK碼由運營者持有；Kc是在加密過程中由Ki導出；Ki需要根據客戶的IMSI和寫卡時用的母鑰(Kki)，由運營部門提供的一種高級算法DES，即Ki=DES(IMSI，Kki)，經寫卡機產生並寫入PIM卡中，同時要將IMSI、Ki這一對數據送入PHS網路單元AUC鑒權中心。
