昨天晚上，一個與5G相關的話題突然上了微博熱搜：用5G或需要換SIM卡。
微博熱搜截圖
作為一個已經使用5G手機與5G網絡快半年的5G優化工程師，我對燈發誓，自己不但沒有換過SIM卡（在4G裡叫做USIM卡，我就都用SIM卡代指了），而且連套餐用的都是4G的，買來手機後僅僅是把原來手機裡的4G手機卡懟到mate30裡面，至今為止使用完全OK，測速也是可以達到1Gbps左右的。
在家裡的5G網絡實測結果
怎麼突然就要換卡了？？肯定又是哪個智障媒體瞎寫了吧。。
點開一看，消息源更加讓我無語，竟然是由於「友軍」中國電信發布的一個白皮書《中國電信 5G SA安全增強 SIM卡白皮書》裡面提到：
根據 5G發展策略及 5G網絡特點，需要一種全新的 5G SA安全增強 SIM卡（又稱「5G卡」）作為接入 5G網絡的身份識別模塊、加載各種 5G行業應用的支撐載體，5G卡實現包括用戶身份隱私保護、GBA第三方的應用鑑權等功能新特性，為用戶數據和業務應用提供安全保障，將助力運營商發展第三方移動應用業務。
《5G SA安全增強SIM卡白皮書》
《中國電信 5G SA安全增強 SIM卡白皮書》
於是乎，媒體們就又抓到運營商的「把柄」了，大呼小叫：你看看！騙我們！還說不用換卡！這不還得換嗎？？
點開相關新聞的評論一看，果不其然又是人民群眾的一頓冷嘲熱諷，更有甚者連什麼是5G都沒搞懂的「磚家」就開始科普5G為什麼必須用5G SIM卡，如果你現在用的是4G SIM卡那麼用的就是假5G了。。。
感情我這1Gbps是手機騙我呢啊？那我下個幾GB的遊戲幾十秒搞定難道是騰訊和運營商聯手欺騙我？？
真相到底是怎樣的呢？使用4G SIM卡的5G手機，使用的到底是不是真5G網絡？？
首先直接給出答案：當然是真的了！！那麼中國電信的白皮書寫錯了嗎？
當然也沒錯。。
要回答這個問題，首先要解釋下，什麼是SIM卡。無論是234G還是5G網絡，如果想使用移動通信服務，您得有個手機，還得有張和您手機號綁定的SIM卡，就是下圖這玩意，相信沒人沒見過。
手機SIM卡
雖然SIM卡的大小、形狀各不相同，但其功能是完全一致的。SIM( Subscriber Identity Module)卡，翻譯過來叫做用戶識別模塊，從名字就可以看出來，SIM卡的主要功能就是用來識別用戶信息。你給張三打出的電話，沒有被李四接到，主要原因之一就是張三手機裡的SIM卡裡，存在與他的手機號唯一對應的信息，這樣運營商才能正確的將你的電話轉到他的手機上。
說到這裡，您可能大概猜到了，SIM卡本質上就是一個身份識別卡，可以類比於您的身份證。它能影響到手機的通信功能嗎？當然影響不到。。手機的通信功能基本都通過手機基帶晶片來實現，你的手機能不能使用5G網絡，主要看其基帶支不支持5G，因此說使用4G SIM卡的5G手機就不能使用5G網絡了，簡直是一派胡言。。
當然，SIM卡的功能並沒有那麼簡單。雖然SIM卡成本很低，而且只有小手指指甲那麼大的小小一片，但其實它是由CPU、ROM、RAM、EEPROM和串行通信單元所組成的一個微型集成電路，說SIM卡中集成進了一臺微型電腦也一點不誇張。
手機SIM卡原理圖
當然這麼複雜的組成不單單是給你存儲電話號碼用的（在23G時代大家還經常在SIM卡中存儲電話本的），SIM卡的一個重要功能是用來做鑑權。
鑑權是移動通信中非常重要的概念，具體的實現需要很複雜的算法，不是專門搞這個的沒必要詳細了解（就連網絡工程師在工作中也幾乎用不到，因為很少出現鑑權不通過導致的網絡問題），這裡只給大家簡單講講原理。
啥叫鑑權？鑑權就是鑑定你是否擁有訪問網絡的權利的意思。用戶在開卡後，手機的SIM卡裡和運營商的核心網中都將存儲一個密鑰，或者說一個密碼，這個密碼只有這個SIM卡和運營商的核心網知道，其他人都不知道。同時，無論是SIM卡還是核心網，都會將這個密鑰與用戶的全網唯一的身份信息所綁定，但是這個身份信息並不是公開的手機號，而是與手機號一一對應的一個號碼，叫做國際移動用戶識別碼IMSI。
在手機接入行動網路時，手機首先就會給網絡側發送自己的IMSI號，網絡側根據IMSI號可以找到該用戶的密碼，隨後網絡側和手機側通過交換密碼的方式，最終確認對方是合法的用戶以及合法的網絡（因為非法用戶和非法網絡根本不知道這個IMSI對應的密碼），這就叫雙向鑑權，當然密碼不是明文直接交換的，這將會有被竊聽的風險，具體怎麼交換的我就不講了，裡面涉及一些算法。
圖片來自公眾號「」無線深海
通過鑑權，手機和運營商網絡側都可以確認對方是真的用戶和真的網絡。真的用戶好理解，肯定不能讓一個不存在的用戶接入網絡啊，那安全風險得多大，那真的網絡怎麼說？
當然是為了防止出現偽基站啦。2G時代就是因為沒有雙向鑑權，僅僅網絡鑑定用戶真偽，用戶無法鑑定網絡真偽，所以才導致偽基站泛濫，4G時代通過雙向鑑權已經比較好的解決了這一問題（當然不是說4G就沒有偽基站了，這裡不展開了）。
所以為什麼從2G手機換4G手機要換卡？就是因為網絡的鑑權算法變了，而作為鑑權的重要參與者，SIM卡也隨之需要更換為支持新算法的USIM卡，但是只是換卡，並不換號，這個很好理解，你的身份證升級為新版的身份證，支持的功能更多了，但是需要你換身份證號嗎？
但是為什麼在5G時代，截至目前，三家運營商都不需要換SIM卡？
因為目前三大運營商主要使用的5G網絡架構是NSA架構，這種架構下，5G網絡需要依靠4G網絡作為錨點才可以連接用戶，鑑權的核心網依然是4G核心網，鑑權算法完全沒變，當然不需要更換SIM卡了，相當於你用著老版的ETC（SIM卡），開上了新建好的高速公路（5G），高速公路的收費站也依然是老版ETC識別器能識別你的卡，但是速度當然是5G的了。
NSA與SA對比
那麼未來如果NSA非獨立組網演進到SA獨立組網，是不是真的需要更換SIM卡了呢？
要回答這個問題，當然首先得看5G的鑑權算法和4G是否相同，由於考慮到5G網絡可能會使用到更多的2B政企場景，因此5G的鑑權算法複雜度是要高於4G的，通過算法的升級來實現更高的安全性，鑑權算法確實有變化。
變化在哪裡？最重要的變化就是4G網絡中手機向網絡側發送的IMSI號，不再明文發送了，而是加密發送，防止IMSI洩露。但是是不是用新的鑑權算法是可選的。
如果未來5G SA 核心網真的採用5G新的鑑權算法，那麼肯定是要換5G SIM卡的。但是今天電信已經正式回應了。。新的鑑權算法只用於2B也就是政企用戶的SA場景，與個人用戶無關。。
目前三大運營商的5G核心網設備都是分2C和2B分別採購搭建的，看來早就想到了應用區分度。
所以又是一場烏龍。。中國電信這次真是，本來挺好一件事兒，發個白皮書也不解讀下，導致媒體看了內容又看不懂帶節奏，運營商這樣的教訓還少嗎？