Tại sao SIM điện thoại chưa biến mất?

Vào ngày 1/7/1991, cuộc gọi đầu tiên trên mạng GSM được thực hiện bởi thủ tướng Phần Lan Harri Holkeri khi ông gọi cho phó thị trường thành phố Tampere. GSM là từ viết tắt của Hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile Communications). Ngày nay, mạng di động này đã trở nên phổ biến trên toàn thế giới với 4,7 tỷ thuê bao.

Cuộc gọi trên thực hiện được là nhờ “Module nhận dạng thuê bao” hay còn gọi là thẻ SIM. Thẻ SIM là một mạch tích hợp được mạ vàng, cho phép điện thoại nhận dạng cuộc gọi và kết nối với mạng di động.

Vào thời điểm cuộc gọi trên GSM đầu tiên được thực hiện, chiếc điện thoại di động thời thượng nhất khi ấy chỉ là loại “cục gạch”. 25 năm đã trôi qua và chiếc “cục gạch” thô kệch ngày nào đã phát triển thành những thiết bị bóng bảy mà có thể chụp ảnh, nghe nhạc, lướt web và xem bản đồ, bên cạnh chức năng chính là nghe gọi. So với điện thoại, thẻ SIM hầu như không thay đổi ngoài việc trở nên nhỏ hơn.

Trong khi điện thoại di động đã phát triển và thay đổi mạnh mẽ như thế, tại sao chúng ta vẫn sử dụng công nghệ 25 tuổi này trong điện thoại của mình?

Thẻ SIM có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo người dùng điện thoại di động để thực hiện cuộc gọi là một thuê bao hợp pháp. Nói cách khác, người dùng trả tiền cho một nhà mạng để kết nối với điện thoại di động của người dùng khác, và không có thuê bao nào bị trùng số.

Để đạt được hai mục đích này, thẻ SIM lưu trữ hai tập dữ liệu rất quan trọng: Bộ nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMSI) – số điện thoại duy nhất gắn với một thuê bao; và Khóa xác thực – khóa mã hóa cho phép điện thoại kết nối với mạng di động và đảm bảo nhà mạng nhận dạng và xác thực điện thoại trên, rồi sau đó mã hóa toàn bộ dữ liệu đi và đến điện thoại.

“Thẻ SIM đã thực hiện một chức năng không đổi trong 25 năm qua: xác thực một thuê bao với một mạng điện thoại”, Karsten Nohl, chuyên gia về mật mã học và bảo mật cho biết. “Chức năng cơ bản này đã tồn tại qua mọi thế hệ điện thoại, khiến cho nhiều người cảm thấy thẻ SIM dường như chưa bao giờ thay đổi. Dù vậy, thẻ SIM đã thực sự thay đổi theo từng thế hệ công nghệ”.

Với việc chuyển đổi từ mạng 2G sang 3G, thẻ SIM đã được thay đổi để tạo ra khóa bảo mật dài và khó phá hơn. Với 4G, thẻ SIM bây giờ đã có thể xác thực cuộc gọi thoại Internet. Ngoài ra, thẻ SIM còn được ứng dụng làm thẻ không tiếp xúc.

Tuy nhiên, không nhất thiết phải sử dụng thẻ SIM để kết nối với mạng di động như chúng ta thấy hiện tại. Dữ liệu có thể được lập trình trực tiếp vào điện thoại để thay cho thẻ SIM. Gần đây, hai nhà mạng Sprint và Verizon của Mỹ đã không sử dụng thẻ SIM cho CDMA, mạng di động thay thế cho GSM. Trong khi đó, Apple và các hãng sản xuất điện thoại khác đang tích cực phát triển eSIM, thẻ SIM được tích hợp vào trong điện thoại di động và không tháo được.

Đó là lý do tại sao nhiều người cho rằng thời đại của thẻ SIM sắp kết thúc.

“Sự thật là thẻ SIM đã có thể được thay thế từ lâu bằng một giải pháp đơn giản: tích hợp bộ nhận dạng người dùng và mật khẩu trực tiếp vào điện thoại – giống như cách chúng ta truy cập WiFi”, Markus Kuhn, nhà khoa học máy tính ở Đại học Cambridge nói. “Tất cả những gì chúng ta cần là một giao diện mới cho các hệ điều hành di động như Android và iOS mà cho phép ứng dụng (phần mềm) thực hiện chức năng của thẻ SIM (phần cứng)”.

Đối với các nhà sản xuất điện thoại như Apple, đó là một tin tốt. Điều này sẽ cho phép công ty kiểm soát toàn bộ phần cứng bên trong điện thoại. Họ có thể loại bỏ khay lắp thẻ SIM, và làm cho điện thoại chống thấm nước tốt hơn. Viễn cảnh này sẽ loại các nhà sản xuất thẻ SIM và nhà mạng ra khỏi cuộc chơi và khiến việc chuyển đổi thương hiệu điện thoại trở nên khó khăn hơn. Trong tương lai, để từ bỏ iPhone chuyển sang dùng điện thoại của Android, người dùng sẽ cần sự trợ giúp của Apple để cài lại số điện thoại trong khi hiện nay chúng ta chỉ cần tháo thẻ SIM và lắp vào một chiếc điện thoại mới là xong.

Đối với nhà sản xuất SIM và nhà mạng, công nghệ mới này sẽ là một tin xấu do người dùng có thể chuyển đổi giữa các nhà mạng dễ dàng hơn. Trong tương lai, người dùng có thể ra nước ngoài du lịch và kết nối với mạng điện thoại di động của quốc gia bản địa mà không cần phải đăng ký thuê bao và lắp thẻ SIM.

Vậy thì tại sao viễn cảnh này chưa trở thành hiện thực? Lý do là không một bên liên quan nào có thể tự mình thay đổi hiện trạng.

“Thẻ SIM là một ví dụ hùng hồn cho thấy một hệ thống phụ thuộc lẫn nhau làm cho việc thay đổi trở nên khó khăn cho đến khi tất cả thành viên trong hệ thống nhất trí thay đổi”, Henning Schulzrinne, giáo sư khoa học máy tính ở đại học Columbia nói.

Theo Nohl, lý do chủ yếu là về chính trị. “Mặc dù chúng ta đã có sẵn công nghệ thay thế thẻ SIM, nhưng các nhà mạng muốn duy trì mối quan hệ gắn bó với người dùng và sẽ không để mất quyền quyết định lựa chọn nhà mạng của người dùng vào tay Apple. Vì thế, họ sẽ cương quyết duy trì thẻ SIM”, ông nói.

Để hệ thống thay đổi, các nhà mạng và nhà sản xuất điện thoại sẽ phải làm việc cùng nhau và thống nhất về tiêu chuẩn mới mà theo Schulzrinne, sẽ mất nhiều năm. Vì thế, thẻ SIM sẽ không biến mất, ít nhất là trong tương lai gần.

Điều đó cũng có lợi cho người dùng. Thẻ SIM làm cho việc sử dụng điện thoại với các nhà mạng khác nhau trở nên dễ dàng. Và bất chấp vụ bê bối khi Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ đột nhập vào nhà sản xuất thẻ SIM Gemalto để đánh cắp khóa mã hóa SIM và nghe trộm các cuộc gọi, về cơ bản thẻ SIM vẫn có tính bảo mật cao. “Thẻ SIM có tính bảo mật cao hơn so với chiếc điện thoại chứa chúng”, Nohl nói.

Có vẻ như chúng ta sẽ còn song hành với chiếc thẻ mạ vàng bé nhỏ này trong một thời gian dài nữa.