eSIM - loại SIM mới cho di động

(PCWorldVN) Năm nay, một loại chip tích hợp mới có tên gọi là eSIM đang được hướng đến thay thế thẻ SIM thông thường. Vậy eSIM có gì khác biệt?

• Công nghệ mạng di động 4G
• Mạng di động 5G: Bước đệm cho ngành công nghiệp IoT
• Mạng di động 3G
• Thế giới hiện có 6 tỷ thuê bao di động
• Xác định vị trí thuê bao di động: Được phép hay không?

Thẻ SIM (subscriber identity module) trong nhiều năm qua đã có một số thay đổi. Xuất hiện vào đầu những năm 1990, SIM hỗ trợ cho truyền thông di động nền tảng GSM (global system for mobile communication). Kể từ đó, hình thức vật lý của nó đã thay đổi, càng ngày càng được thu nhỏ hơn về kích thước, nhưng chức năng cốt lõi và mã lệnh của nó vẫn như cũ. Bất kỳ ai sử dụng điện thoại di động đều cần đến một thẻ SIM để có thể thiết lập kết nối với nhà cung cấp dịch vụ. Không có thẻ SIM, điều duy nhất mà chiếc điện thoại có thể làm được là tính năng gọi khẩn. Nếu khách hàng ký hợp đồng thuê bao với nhà cung cấp dịch vụ cụ thể thì sẽ nhận được một thẻ SIM được tuỳ chỉnh riêng theo từng nhà cung cấp.

Trên thị trường cũng đã có các thiết bị hỗ trợ nhiều SIM, mà đa số là điện thoại hai SIM (dual-SIM, multi-SIM). Khách hàng có thể dùng chức năng này để đăng nhập vào một hệ thống mạng không dây khác khi ở nước ngoài. Trong vài trường hợp,  nhà mạng cũng cung cấp dịch vụ hỗ trợ nhiều SIM, gộp chung trong một thuê bao, để khách hàng có thể kết nối mạng sử dụng trên nhiều thiết bị, như thoại điện thoại, máy tính bảng hay đồng hồ thông minh.

Đồng hồ thông minh Samsung Gear S2 bản 3G tích hợp eSIM

Một eSIM có trong mọi thiết bị di động

Thiết kế của dual-SIM và multi-SIM cho thấy thẻ SIM không còn phù hợp với thời đại mà mọi thứ đều kết nối, mọi thứ đều trở nên nhỏ hơn, mỏng hơn. Trong trường hợp này, vấn đề duy nhất là khe gắn SIM. Các công ty sản xuất phần cứng cho Internet (IoT) cũng đã đưa ra giải pháp của mình. Đây là nhóm bao gồm những nhà cung cấp linh kiện cho ngành xe hơi, như Infineon (công ty sản xuất chip chuyên dụng). Để trang bị khả năng kết nối cho các thành phần trong xe hơi, các chip này cũng sẽ đóng vai trò của SIM bằng cách thiết lập kết nối với mạng. Ô tô cần những chip hoạt động ổn định, bền bỉ, chứ không dễ tháo lắp như thẻ SIM thông thường. Những SIM nhúng (embedded ) như vậy ngành công nghiệp gọi là eSIM, được thiết kế dựa trên chuẩn SON-8.

Các công ty lớn trong ngành công nghiệp truyền thông di động, từ nhà cung cấp dịch vụ lớn như Deutsche Telekom cho đến các hãng sản xuất thiết bị như Samsung và Apple đều muốn đưa eSIM vào thị trường tiêu dùng, tích hợp nó vào trong thiết bị truyền thông của người dùng. Nhóm GSMA (Group Speciale Mobile Association) hiện đang phát triển một chuẩn để hỗ trợ cho thị trường này. Trong tương lai, mọi thiết bị di động đều có thể kết nối đến mạng di động của nhà cung cấp thông qua eSIM, và thiết bị di động đời mới sẽ không còn khe gắn SIM nữa.

Thay vào đó, một chip mới sẽ được tích hợp ngay vào bản mạch của thiết bị. Vì eSIM hoàn toàn được nhúng vào trên bản mạch nên nó phải có khả năng lập trình được. Nếu người sở hữu điện thoại muốn chuyển sang dịch vụ của nhà mạng khác thì dữ liệu mới sẽ được ghi đè lên eSIM, và dữ liệu cũ sẽ bị vô hiệu hoá. eSIM cũng có thể lưu cả dữ liệu liên quan đến nhiều nhà cung cấp dịch vụ cùng lúc, có nghĩa là nó có thể thay thế cho cả dual-SIM. Cùng đó, mỗi thiết bị eSIM có thể kích hoạt cho riêng một người dùng cụ thể mà thôi, nghĩa là một kiến trúc đa SIM sẽ là một phần trong cuộc sống số của từng cá nhân. Từ góc nhìn của người dùng, điều này sẽ giúp cho ngành công nghiệp “nhẹ gánh” hơn, linh động hơn và cả người dùng dễ dàng hơn khi muốn chuyển sang dùng một nhà cung cấp dịch vụ không dây khác.

Kích thước SIM thay đổi trong nhiều năm qua

Xử lý qua internet

Nhưng trước tiên, ngành công nghiệp phải đưa ra được một chuẩn và một kiến trúc hạ tầng mới nhằm đáp ứng việc truyền dữ liệu vào/ra eSIM luôn được bảo đảm về tính an toàn. Giai đoạn đầu tiên của quy trình này là ở khâu sản xuất eSIM, là nơi mà hai tập dữ liệu sẽ được cài đặt trước: tập đầu là dữ liệu chứa thông tin kết nối đến một máy chủ trên Internet để tạo thuận lợi cho quy trình kết nối đầu tiên, và tập dữ liệu thứ hai là chứa những chứng thực để xác minh nhà cung cấp.

eSIM có thể dùng những chứng thực này để kiểm tra liệu dữ liệu đến thiết bị có đúng là từ máy chủ tin cậy hay không, và cũng xác thực chính nó đối với máy chủ đó. Nếu một khách hàng mua điện thoại hỗ trợ eSIM và ký hợp đồng thuê bao với một nhà cung cấp dịch vụ nào đó thì khách hàng sẽ nhận một đoạn mã để nhập vào điện thoại. Sau đó, eSIM tạo liên lạc với máu chủ qua đoạn mã xác thực của người dùng.

Máy chủ xử lý eSIM

Mặt khác, nhà cung cấp sẽ tạo ra một bản mô tả (profile) cho eSIM sau khi đã ký hợp đồng cung cấp dịch vụ với khách hàng. Profile này sẽ liên kết với một chứng thực thích hợp, nằm trong cơ sở dữ liệu và hệ thống quản lý của nhà mạng. Một khi máy chủ nhận được mã từ eSIM, nó sẽ bắt liên lạc với hệ thống quản lý này. Sau đó, máy chủ sẽ chuyển và lưu lại profile (cùng với chứng thực cho eSIM) và kích hoạt điện thoại. Người sở hữu điện thoại chính thức trở thành khách hàng của nhà cung cấp dịch vụ.

eSIM cũng có thể lưu nhiều profile, mỗi profile là cấu hình của một nhà cung cấp dịch vụ. Nhưng tại một thời điểm thì chỉ một profile được kích hoạt mà thôi.

Máy chủ quản lý sẽ là tâm điểm của hệ thống này. Chỉ có máy chủ quản lý mới được phép tạo, kích hoạt và xoá profile nhà cung cấp trên eSIM. Khách hàng và nhà vận hành mạng không thể truy cập đến máy chủ quản lý này.

GSMA vẫn chưa quyết định ai sẽ được phép cung cấp máy chủ quản lý eSIM. Những nhà sản xuất eSIM như Gemalto và các nhà cung cấp dịch vụ lớn như T-Mobile tại Mỹ đã chuẩn bị sẵn kiến trúc hạ tầng cho eSIM. Bởi vì máy chủ quản lý cho phép lập trình cho eSIM qua Internet nên rất cần một hệ thống mã hoá đủ mạnh và an toàn để nó hoạt động ổn định và đảm bảo cho khách hàng.

GSMA cũng đã đưa ra những yêu cầu tối thiểu để có được quy trình xác thực dựa trên chứng thực và thiết lập kết nối. Độ dài của khoá đủ để đảm bảo khoá không bị bẻ, chí ít là vào thời điểm hiện tại. Điện thoại thông minh là yếu tố còn thiếu cuối cùng: eSIM sẽ được tích hợp trong iPhone 7, mà điện thoại này có thể đến tháng 9 năm nay mới xuất hiện.

PC World VN, 04/2016