eSIMとは何か、そしてそれが通信の未来をどのように変えることができるのか？

昔、携帯キャリアを変更するのに数週間かかり、海外でネットワークサービスを利用するためには現地のSIMを取得する必要があったことを覚えていますか？eSIMの登場により、そのような問題はすぐに過去のものになるでしょう。

しかし、eSIMがどのようにこのような混乱を引き起こすかを見る前に、まずはいくつかの基本的な質問に答えましょう。

SIMとは何か、そしてそれはどのように機能するのか？

SIMまたはSubscriber Identity Moduleは、ネットワーク関連のすべての操作を実行するために使用されるチップの形をした小さな集積回路です。これらの操作は、通話やメッセージングからインターネットのブラウジングまでさまざまです。要するに、SIMは電話で多くの操作を実行する際に最も重要なコンポーネントです。

これまでの数年間で、SIMのサイズはどんどん小さくなり、1FFまたはFULL-SIM、2FFまたはMINI-SIM、3FFまたはMICRO-SIM、4FFまたはNANO-SIMの4つのフォームファクターが生まれました。しかし、異なるフォームファクターに関係なく、メモリのサイズは常に同じ範囲（8-256KB）にあります。

SIMメモリは、主に認証とさまざまなサービスの適切な機能に必要な情報を保存するために使用されます。過去には連絡先を保存するためにも使用されていましたが、現在はさまざまなクラウドサービスが利用可能になったため、そのオプションは時代遅れになっています。

SIMに保存される最も重要な情報の2つは、IMSI番号と認証キーです。

IMSIまたはInternational Mobile Subscriber Identityは、加入者のモバイルネットワークと運用国を特定するために使用される64ビットフィールドに保存された15桁の番号です。これは最も貴重な情報の1つであり、したがって、悪用から保護する必要があります。このため、TMSIまたはTemporary Mobile Subscriber Identityと呼ばれる別のIDが代わりに使用されます。

KiまたはAuthentication Keyは、GSM SIMに存在する128ビットの値で、認証プロセスに使用されます。これはすべてのSIMに対してユニークで、キャリアのデータベースに存在します。

あなたの中のオタクのために、認証プロセスがどのように機能するかを説明します：

• 最初に、デバイスがONになると、SIMからIMSIが取得され、モバイルネットワークにアクセスと認証のために渡されます。このプロセスには、PINが必要な場合があります。
• 次に、モバイルオペレーターは、データベース内でIMSIとその関連キー（Ki）を探します。
• ここで、ランダムな数（RAND）が生成され、そのIMSIに関連付けられたキー（Ki）を使用して署名され、新しい署名応答（SRES_1）とキー（Kc）が生成されます。
• オペレーターは、ランダムな数（RAND）をデバイスに送信し、デバイスの独自のキー（Ki）を使用して署名し、別の署名応答（SRES_2）とキー（Kc）を生成し、それをオペレーターに送信します。
• 最後に、オペレーター側で、両方の応答SRES_1とSRES_2が比較され、一致が見つかります。一致が見つかれば、SIMは認証され、今後の通信に使用できます。さらに、この通信を安全にするために、キー（Kc）を使用して暗号化されます。

eSIMとは何か、そして物理SIMとはどのように異なるのか？

eSIMまたはembedded SIMは、デバイスのマザーボードに埋め込まれた小さなチップで、変更や交換ができないため、デバイスのSIMスロットの目的を無効にします。これはナノSIMカードと比較して非常に小さく、利点となり、小型デバイスに組み込みやすくなっています。また、eSIMはマザーボードに埋め込まれており、SIMスロットを必要としないため、そのスペースを他の方法で利用できるようになります。

eSIMは、複数のネットワークプロファイルを保存できる点で物理SIMとは大きく異なり、異なるネットワークへのポーティングが以前よりも簡単になります。さらに、到着した国のローカルキャリアに切り替えることも、これまで以上に便利になります。現在、多くの企業がそのようなサービスを提供しています。その一例がGigSkyで、訪問先の国のサポートされているネットワークキャリアに切り替えることができます。これらのサービスを開始する際の最良の点は、店舗に訪れることなく、デバイス自体からリモートで実行できることです。訪問先の国でeSIMを使用することで、ネットワークプロバイダーが課すローミング料金を大幅に節約できます。

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誰がeSIMを使用しているのか？

最近、eSIMの使用に関する話題が多くなっています。eSIMを使用するデバイスの数はわずかですが、Apple、Google、Samsungなどのメーカーはすでにいくつかのデバイスに実装を開始しています。

Appleの場合、Series 3 Apple WatchはeSIMを使用するデバイスの1つです。eSIMは、時計とiPhoneの間でシームレスな操作を可能にします。これを実現するためには、時計がiPhoneと同じネットワークに接続されている必要があり、これによりiPhone上のすべての情報にアクセスできます。しかし、現時点では、この機能は限られたネットワークオペレーターにのみ対応しています。

eSIMの別の使用例はiPadで、Wi-Fiがない地域にいる場合にローカルネットワークに切り替えることができます。現在、このようなサービスを提供しているキャリアはあまり多くありませんが、今後eSIMを使用するデバイスが増えるにつれて、その数は増加するでしょう。[ 使用されている両方のケースで、eSIMはAppleの独自のバージョンであるApple SIMと呼ばれています。 ] Appleの前に、Samsungは第二世代スマートウォッチであるGear S2にeSIMを最初に実装しました。新しいモデルで行われた変更の中で、最も顕著なのはeSIMの実装であり、キャリアの切り替えが以前よりも簡単になりました。

一方、GoogleもアメリカのPixel 2のいくつかの電話でeSIMを導入しました。しかし、これはProject-Fiの加入者である場合にのみ機能し、内蔵SIMが選択したサポートキャリアに認証するために使用されます。電話、時計、その他の電子デバイスでの使用に加えて、eSIMはIoT（モノのインターネット）にも応用されています。IoTで機能するためには、デバイス間の相互接続が重要な役割を果たします。この目的のために、eSIMはその小型フォームファクターとリモートでネットワークプロファイルを切り替える能力を考慮すると、現在私たちが持っている最良の解決策です。たとえば、同じキャリアXに存在するいくつかのデバイスがあるとします。ある時点で、キャリアがYに変更されます。この状況では、eSIMはリモートでネットワークプロファイルを切り替える能力により、物事を簡素化します。したがって、以前のようにサービスを再開できます。物理SIMに対する多くの利点を考えると、eSIMは確実に通信業界に印象を与えるためにここに存在し続けるでしょう。

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