解説 : Apple SIMがもたらす波紋とSIMの不思議

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ここに来て、SIM(Subscriber Identity Module)に関する大きな話題が相次いでいる。一つは米アップルが新型iPadの発売に合わせて「Apple SIM」と呼ぶ、後から書き換え可能なSIMを投入してきたことだ(関連記事:iPad Air 2は順当な進化だが、「Apple SIM」は業界にサプライズ)。米国と英国の一部の通信事業者との短期的な契約に利用できるとされているが、長期的にはアップルが完全に通信事業者を土管化する動きにもつながりかねないと業界に波紋を呼んでいる。 もう一つ、総務省が「SIMロック解除に関するガイドライン」の改正案を公開したことも大きな動きになるだろう(関連記事:SIMロック解除義務化もロック可能期間は事業者に委ねる、総務省のガイドライン改正案)。SIMロック解除に従わない場合は業務改善命令の対象とすることで実効性を確保した。SIMロック解除の義務化によって、端末とネットワークがほぼ一体的に提供されてきた日本のモバイルビジネスは大きな転換期を迎える。

携帯電話事業者にとってSIMとは、事業者のアイデンティティーとも言えるような、かけがえのないビジネス基盤である。特に海外では、ネットワークの設備や運用をベンダーにアウトソースしている事業者も多い。こうした事業者にとっては、周波数のライセンスとSIMの発行こそが携帯電話事業者たらしめている肝となっている。このようなビジネスの前提となっていたSIMが、上記のような動きによって揺らいでいる。携帯電話事業者の今後のビジネスやサービスに与える影響も少なからず大きいと言える。

一方、このようなビジネス基盤となっているSIMについては、その機能について詳しく紹介される機会は少ない。格安SIMブームによって、以前に比べSIMを抜き差しする人は増えた。しかし、例えばSIMカード上でJavaアプリが走ることを知っている人は少ないのではないか。

今回、改めてSIMに関するベーシックな機能を調べたところ、意外に知られていない機能が多かったので、まずはそれを紹介したい。そしてApple SIMをはじめ昨今登場しつつある書き換え可能SIM(Reprogramable SIM)がもたらす影響についても考えてみたい。

なお今回、SIMの機能を調べるうえでは、英調査会社であるCSMGが、英国情報通信庁である「OFCOM」向けに作成したレポート「Reprogrammable SIMs: Technology, Evolution and implications」(2012/9/25)がとても役に立った。以下の説明は当該レポートの情報を一部参照した。こちらは公開情報となっているので、興味のある方は原文の一読をお勧めする。

実はSIMカード上でJavaアプリも動く

まずは、現行の書き換え可能ではない一般的なSIMカードの機能を紹介しよう。

そもそもSIMカードとは何か。一義的には携帯電話ユーザーの識別番号などが書き込まれた接触型ICカードといえる。

物理的な形態は、クレジットカードなどと同じISO/IEC 7816という規格がベースになっている。切り離す前のキャリアショップのSIMカードの台紙がICカードと同じサイズになっているのは、その名残だろう。

SIMカードに使われるICカードは、メモリーや演算性能も持っている。記憶容量はカードによってまちまちだが、64kバイト程度から多いタイプで128Mバイトもの容量を持つカードもある。そしてSIMカード上には、Java Card Virtual Machine(JCVM)と呼ばれる、Javaベースのプログラムが動作するOSも搭載されている。

メモリーに電話帳データなどを記憶できるほか、ネットワーク経由でJavaアプリのダウンロードも可能だ。その際にはTSM(Trusted Service Manager)と呼ばれる信頼された管理システムからの書き込みが基本となる。

以上、SIMカードのアーキテクチャーはざっくりみると写真1のようになる。
写真1●SIMカードのアーキテクチャー。出典:Reprogrammable SIMs: Technology, Evolution and implicationsから引用
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SIMカードが記憶する3つの識別番号、ユーザー認証の肝に

ここまでは基本的にはISO IEC 7816のICカードの仕様を用いる、あらゆるカードで共通な機能だ。SIMカードをSIMカードたらしめているのは、携帯電話ユーザーの識別番号を記憶し、「ネットワークへの登録」「ローミング」「認証」といった携帯電話サービスの基本機能に利用している点である。

SIMカードが記憶している識別番号は主に3つある。(1)IMSI(International Mobile Subscriber Identity)、(2)MSISDN(Mobile Subscriber Intergrated Service Digital Network Number)、(3)ICCID(Integrated Circuit Card ID)である。

IMSIは、GSMやW-CDMA、LTEなど携帯電話ユーザーに割り当てられる15桁の識別番号だ。IMSIは、SIMカードに搭載された鍵情報とともに、当該する事業者のネットワークに接続できるかどうかを認証する大事な役割を果たす。またこの際に利用する、事業者ごとに独自の認証アルゴリズムもSIMカード内に記録されているという。

続くMSISDNは、いわゆる携帯電話番号のことだ。通常15桁以内で、日本では090/080などが該当する。IMSIとMSISDNは通常、規制当局が発行し、携帯電話事業者に付与される。携帯電話事業者に付与されたこれらの識別番号を、オランダのジェムアルトや大日本印刷といったSIMカードベンダーがSIMカードに書き込み、SIMカードをパーソナライズ化した上で、携帯電話事業者に出荷する流れになる。

なお国内では、設備を持たないMVNO(仮想移動体通信事業者)には電話番号(MSISDN)は直接付与されない。これは電気通信番号規則によって定められている。そのため、例えば格安SIMを提供するようなMVNOは、自社で電話番号を取得しているのではなく、ネットワークの借り先となる携帯電話事業者経由でSIMカードを入手し、ユーザーに提供する形になる。ちなみにIMSIについてはMVNOも指定を受けることが可能だ。

最後のICCIDは、SIMカード自身のシリアルナンバーであり、19桁、もしくは20桁となる。こちらはSIMカードベンダーが、SIMカードをパーソナライズ化する際に付与する。

これらの3つの識別番号の中で特にIMSIは、SIMカードを利用するユーザーが当該ネットワークの正規の加入者であるかどうかを証明する非常に重要な役割を担っている。これらの識別番号が書き換えられないことを前提に、現在のモバイルビジネスが構成されているとも言える。

またSIMカードによって、ユーザーを証明するための機能を端末から取り外し可能にしたことで、ネットワークと端末を分離し、端末選択の自由度を高められる点も特徴だろう。もともとSIMカードは、欧州を中心とした第2世代移動体通信システムであるGSMが標準化される際に発明された。多数の国に分かれた欧州域内で、国が変わるごとに端末まで含めて携帯電話事業者を変えなければならない事態を避けたかったと考えられる。

M2Mが後押し、GSMAで書き換え可能SIMの仕様化が進む

以上が一般的なSIMカードの機能の説明である。実はここにきて、書き換え不可が前提だったSIMカードを、後から書き換え可能にしていこうという動きが、Apple SIM以外にも目立ってきている(写真2)。その一つが携帯電話関連の業界団体である「GSMA」が2013年12月に技術仕様書を策定した「Embedded SIM」(略称eSIM)だ。
写真2●SIMのタイプごとの分類 出典:Reprogrammable SIMs: Technology, Evolution and implicationsから引用
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GSMAが仕様化したEmbedded SIMのアーキテクチャーは写真3の通り。「eUICC」と呼ばれる書き換え可能なSIMチップを用い、SIMカードに含まれる識別番号などを、遠隔から切り替える、もしくは書き込むバックエンドの仕組みとして「SM」(Subscription Manager)という機能を新たに定義した。SM機能からセキュアなリンクを張ったうえで、遠隔からSIMのプロファイルを書き換える。
写真3●GSMAが仕様化したEmbedded SIMのアーキテクチャー 出典:日経コミュニケーション2014年11月号特集「M2M/IoT大乱戦」から引用
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GSMAと言えば、携帯電話事業者が主導する団体である。SIMカードを後から書き換え可能になると、携帯電話事業者にとってユーザーを他の事業者へと切り替えやすくすることに等しい。さらに長期的には顧客のコントロールが通信事業者からデバイスメーカーへと移りかねない。SIMを書き換え可能にすることは、携帯電話事業者にとって、なんとしても避けたい事態だったはずだ。

それにもかかわらずGSMAが書き換え可能のSIMの仕様化を進めた背景には、M2Mの分野で書き換え可能SIMのニーズが高まっていることがある。

例えば自動車や産業機器は、M2Mモジュールを搭載して付加価値をつけやすいデバイスである。ただここである国の携帯電話事業者AのSIMカードを内蔵してデバイスを製造したとしよう。製造国から他の国に輸出した場合、事業者AのSIMカードだと、国を超えた場合、ローミング料金が跳ね上がってしまう。それならば後から現地のSIMカードに差し替えようとすると、デバイスの製造工程で手間がかかってしまう。

つまりM2Mの利用シーンでは、現行の仕組みの課題が多く、後から現地事業者のSIMカードに書き換えるメリットが非常に大きい。そのためGSMAでは、M2Mのユースケースに限定して技術仕様書を策定した。一般的な端末についてはスコープ外としている。

GSMAが策定したEmbedded SIMのアーキテクチャーにおいて、ポイントとなるのはSIMを書き換える際に利用するSM機能を、誰が担うかだろう。この点について仕様書では、もともと書き込まれたSIMプロファイルの事業者、もしくは切り替え先の事業者のものを使うのかを決めていない。現時点では商用条件によってそれは定まるという。

なおGSMA自体は標準化団体ではないため、GSMAの仕様書はあくまでプレスタンダードとしての扱いになる。そのため正式な規格化は欧州の標準化団体であるETSIで進んでいる。相互接続性が保証されないプレスタンダードの状態であるものの、Embedded SIMの商用化は少しずつ始まっている。例えばNTTドコモが2014年6月にEmbedded SIMの提供を開始したほか、ブラジルなどでも商用事例が出てきているという。

では肝心のETSIの規格化のほうは、戦略的な議論が多く、遅々として進まない状況のようだ。実はGSMAの仕様は通信事業者とSIMベンダーのみが集まって決めた仕様であり、端末メーカーを含めたあらゆるプレーヤーの総意としての意見になっていない。一方でETSIの規格化は端末メーカーも含めてあらゆるプレーヤーが参画している。例えば米アップルのようなプレーヤーがM2Mにとどまらない、一般端末におけるEmbedded SIMの運用をこちらで強硬に押しており、議論が難航しているようだ。

アップルが取得する特許の数々、Apple SIMの正体は?

このような状況下で10月に突然登場したのが「Apple SIM」である(写真4)。Apple SIMは米国で出荷される新iPadに標準搭載された機能であり、新iPadの携帯電話機能をオンにすると、選択可能な携帯電話事業者が一覧表示される(開始時は、米国のAT&T、スプリント、T-Mobile US、英国のEEの4社)。契約期間は1カ月となっており、例えば旅行などで米国や英国に滞在する場合、現地SIMを調達しなくとも、その場で事業者を切り替えられることになる。
写真4●米アップルによる「Apple SIM」の紹介ページ
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Apple SIMは先に述べたように、携帯電話事業者にとっては顧客コントロールを失うに等しい。何としても導入は避けたかったはずだ。しかしアップルは実力行使でサービスを投入してしまった。当面は短期的な契約に限定しているため、大きな影響はないと考えられる。しかし、いずれ長期的な契約に広げることもありえる。だからこそ業界に波紋を呼んでいるのである。

ではApple SIMはどのような機能でそれを実現しているのか。アップルが詳細を公開していないので、現時点で詳しい仕組みは不明だ。しかしいくつかの情報から、Apple SIM、そして将来的にアップルが狙う動的に携帯電話事業者を選択可能にする仕組みについて推察することができる。

ヒントとなるのがアップルが取得している、動的に携帯電話事業者を切り替え可能にするいくつかの特許である。

アップルはこの分野で少なくとも二つの重要な特許を取得していることが知られている。一つはアップルが米グーグルとともに取得している「Dynamic Switching Architecture」と呼ばれる特許だ。

こちらは書き換え可能SIMの機能を用いない仕組みとなる。MVNO SIMを用いて携帯電話事業者Aのネットワークに接続し、MVNOのユーザー情報管理データベース(Home Location Register)に接続する。ここで認証されたMVNO SIMが、位置情報をもとに携帯電話事業者A、携帯電話事業者Bのネットワークを比較。最適なネットワークへと切り替える仕組みである。

もう一つアップルが取得している特許が「Virtual SIM」と呼ばれるものだ。こちらは先に紹介したEmbedded SIMに少し似ている。ただSIMの識別番号を書き込む先を、eUICCではなくセキュアエレメンツ(SE)としている。識別番号を書き込む機能も、Embedded SIMのようなSM機能ではなく、通常のTSM(Trusted Service Manager)である点も異なる。

では今回のApple SIMは、上記のいずれかの仕組みなのか。ただ実際に米国でApple SIMを試した現地ユーザーの声を拾っていくと、Dynamic Switching Architecture、そしてVirtual SIMのいずれとも異なる仕組みのように見える。

まずApple SIMは物理的にはナノSIMの形状をしているため、Virtual SIMとは異なるだろう。そして事業者を未選択の場合、IMSIやICCIDが定まらないという報告もある。だとするとMVNO SIMを利用するDynamic Switching Architecturetとも異なることになる。

このような情報からApple SIMは、いわゆるハードウエアタイプの書き換え可能なSIMチップ「eUICC」を使った、Embedded SIMに近い仕組みを備えているのではないかと予想できる。

ただそうなると、識別番号を遠隔で書き込むSM機能に相当するのをアップルが担っているのか、それとも選択肢としてあがる携帯電話事業者が担っているのかが疑問となる。仮にアップルがSM機能を担っているのだとすると、携帯電話事業者がIMSIやSIM認証のアルゴリズムを含めてアップルに提供する必要がある。本当に携帯電話事業者がそこまで踏み切っているのか。興味は尽きない。

書き換え可能SIMがもたらす課題、新たな競争のポイント

このように考えていくとApple SIMは、今後、書き換え可能SIMが広がった時の課題点、競争のポイントをいち早く洗い出してくれるように見える。

書き換え可能SIMが一般的な端末まで浸透すると、携帯電話事業者からデバイスメーカーへ、顧客コントロールの主導権が移り変わっていくことは必至だろう。そうなった場合、これまで規制当局がIMSIやMSISDNの付与をどのように扱っていくのか。課題になりそうだ。

そして最も重要なポイントは、遠隔でSIMの情報を書き込むSM機能に相当する機能を誰が担うのかだろう。SM機能を握ったプレーヤーが、今後の顧客コントロールの中心的存在となる。場合によってはMVNOとしてIMSIやMSISDNを獲得したデバイスメーカーが、SM機能を担う道も考えられる。携帯電話事業者との間で激しいせめぎ合いが起こりそうだ。


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