Vad är en blå låda?

Du vet vilka små toner som spelas när du trycker på en knapp på en telefon? Har du någonsin undrat vad de är till för? Nuförtiden gör de egentligen ingenting. Ett argument för dem skulle kunna vara som hjälpmedel för synskadade. Många telefoner spelar dock samma ton för varje knapp snarare än en knappspecifik ton. Ursprungligen var de dock designade för att hjälpa till att dirigera telefonsamtal.

När telefonsystem först sattes i drift behövde du ringa ett nummer för att ringa operatören och be om att bli vidarebefordrad till personen du ringde. Uppenbarligen är detta en långsam och ineffektiv metod för att ringa telefonsamtal. Den kan inte heller skala bra alls och kräver välutbildade operatörer. För att förbättra systemet implementerades grundläggande automatisering. Detta system signalerade numret som ringdes genom att lägga till pulserande motstånd på telefonlinjen. Det extra motståndet skulle minska spänningen på linjen och skulle kunna avkodas på den lokala växeln.

Systemet fungerade bra men hade ett fel, det fungerade inte för fjärrsamtal. De långa kabellängderna mellan växlar i båda ändar var helt enkelt inte tillräckligt känsliga för de snabba spänningsfallen för att upptäcka signalen och föra samtalet igenom. Istället spelades kontrolltoner på trunklinjerna för att komma runt detta. Problemet med detta var att trunklinjen var samma linje som telefonsamtalets ljud spelades ner. Signaleringen var "in-band". Detta innebar att en olycklig uppringare kunde spela "koppla bort samtal"-tonen av misstag. En kunnig operatör kan göra mycket mer än så.

Stämmer in

För att ringa ett fjärrsamtal trycker en användare först på knappen "1". Detta skulle då aktivera ett sekundärt läge utformat för att hantera långdistanssamtal. Den lokala växeln skulle identifiera den nödvändiga fjärrväxeln och ansluta till en trunkledning till den växeln.

När en trunkledning inte användes spelade båda sidor en 2600Hz kontrollton. För att ansluta trunk, tappade den uppringande sidan sin ton, den mottagande sidan "hörde" detta, tappade sin egen ton och spelade en "övervakningsblixt"-ton för att indikera att den var redo att ta emot telefonnumret för att ansluta. Telefonnumret skulle kodas i en snabb uppsättning specifika toner. Så här fungerade systemet för att koppla upp fjärrsamtal på 1940-, 50-, 60-, 70- och en del av 80-talet. När en av parterna lade på luren spelade deras telefonväxel upp 2600Hz-kontrollsignalen ner i bagageutrymmet. Den andra växeln skulle höra denna ton och göra detsamma och koppla bort samtalet.

Eftersom alla dessa signaltoner spelades längs samma trunklinje som användes för ljudet av telefonsamtalet, var tonerna öppna för missbruk. En av de första som upptäckte detta var Joe Engressia, känd som Joybubbles. Född blind och med perfekt tonhöjd upptäckte han vid sju års ålder att en visslande 2600Hz kontrollton skulle koppla bort ett långdistanssamtal. Detta väckte hans intresse för området och gjorde honom till en av de tidigaste phreakers.

Tips: Phreak är en sensationell stavning av "freak" som använder "ph" från ordet "telefon". Det hänvisar till en kultur av människor som studerar, experimenterar med eller utforskar telekommunikationssystem, främst telefonnät. Phreaking-kultur är ganska nära relaterad till tidig hackerkultur.

Slå rätt toner

Med mycket övning och forskning kunde phreakers arbeta fram detaljerna i systemet. Roligt nog fick de faktiskt hjälp av telefonnätsleverantörerna själva som aktivt annonserade och publicerade mycket detaljerad dokumentation om tonsystemet, utan att inse att det kunde missbrukas.

Det första steget var att använda 2600Hz-tonen för att koppla bort samtalet, men att bara koppla bort samtalet är inte mycket användbart. Intressant nog är att koppla bort samtalet inte slutet på historien. 2600Hz-tonen spelades automatiskt när en lur lade på. Men om någon visslade, eller på annat sätt spelade tonen, lägger deras egen ände inte på, den kopplar inte ens från den lokala änden av trunk. Detta beror på att det enda sättet att stänga anslutningen mellan telefonen och den lokala änden av bagageutrymmet är att faktiskt lägga på, vilket ändrar motståndet och stänger anslutningen.

Så genom att spela 2600Hz-tonen är det möjligt att koppla bort den andra personen från växeln men hålla kontakten med växeln i andra änden av trunk. Vid det här laget, om du spelar de specifika tonerna för ett annat nummer, lokalt för fjärrväxeln, kommer det att sätta dig igenom.

Tondöv

Detta kanske låter mest värdelöst men det finns några andra viktiga detaljer. Först och främst debiterades dagens långdistanssamtal högt eftersom de använde den begränsade trunkresursen. För det andra var vissa långdistanssamtal gratis. Närmare bestämt ettor till 1-800 nummer. (1 är fjärrsamtalsidentifieraren och 800-nummer är avgiftsfria, när det systemet introducerades 1967). Slutligen, för faktureringsändamål, spårades aktivitet från den lokala växeln. Växlarna var för övrigt inte utformade för att upptäcka när samtal inte lades på ordentligt och ett andra nummer kopplades.

Genom att veta att phreakers kom fram till att de kunde ringa ett gratis långdistanssamtal till ett 1-800-nummer, sedan spela 2600Hz-tonen för att koppla bort det lediga numret, spela tonerna som motsvarar det långdistansnummer de ville ringa och få sätta igenom. Allt detta hände med att telefonbolaget bara kunde se samtalet till det avgiftsfria numret. Detta innebar att phreakern inte blev debiterad för samtalet.

Boxar ihop det

Det mesta av detta upptäcktes till en början på grund av vissling. Allt kunde göras genom att vissla. Det var dock inte lätt. Tonerna var exakta frekvenser och behövde spelas i följd. Phreakers med vissa elektronikkunskaper skapade istället en maskin för att göra det åt dem. denna maskin kallades en blå låda. Den bestod vanligtvis av en uppsättning tangenter för att ringa såväl som för att spela kontrolltonerna. Dessa knappar kopplade till en högtalare som spelade upp tonerna som sedan skulle fångas upp av mikrofonen på telefonen.

Till en början var alla dessa blå lådor handgjorda av phreakers för eget bruk. Vissa kan ha delat med sina vänner medan andra kan ha rekryterat sina elingenjörsvänner för att göra lådorna åt dem. Generellt sett var phreaking-gemenskapen liten och växte långsamt.

Fenomenet blev betydligt mer känt när tidningen Esquire täckte det i oktober 1971. Under hela 70-talet publicerades ett antal artiklar i ett fåtal tidskrifter som gav många detaljer till den breda allmänheten. Vid den här tiden blev kit med blå låda tillgängliga. Några företagsamma individer började till och med sälja färdiga blå lådor. De mest anmärkningsvärda personerna som gjorde detta var Steve Jobs och Steve Wozniak, ja exakt samma personer som senare grundade Apple Inc.

Tona ner det

Naturligtvis, med långdistanssamtal som en dyr tjänst, och phreakers och blå lådor kunde kringgå avgifterna för att ringa gratis, var telefonbolagen inte nöjda. De implementerade ett antal funktioner inklusive loggning för att identifiera ovanliga samtal där 2600Hz-tonen spelades. De skulle också genomföra telefonavlyssningar för att samla bevis på vad som hände. Detta ledde till ett antal stämningar och fällande domar mot phreakers.

Med den lilla storleken på det phreaking samhället var den faktiska inkomstförlusten inte så stor. Naturligtvis, med blå rutor som blivit mer utbredd kunde detta lätt ha förändrats och utövat ekonomiskt tryck för att lösa problemet. Istället kom det verkliga trycket att lösa problemet från behovet att skala. Eftersom fler och fler människor ville ringa fler och fler samtal, skar systemet med att bara ha ett fåtal trunklinjer inte det.

Medan fler stamledningar installerades skedde andra uppgraderingar. Först av allt digitaliserades och multiplexerades signalerna, vilket gjorde att flera samtal kunde köras ner på en enda tråd samtidigt. Dessutom, för att minimera användningen av trunklinjen, implementerades en sekundär kabel specifikt för signalering för att upprätta och riva samtalet.

Multiplexeringen krävde att kontrolltonerna filtrerades från de individuella ljudströmmarna. I många fall förhindrade detta att ljudtonerna uppfattades. Den sekundära kabeln som användes för signalering tog också själva processen att konfigurera samtalet, "utanför bandet". Detta innebar att oavsett vilka toner som spelades, så påverkade de faktiskt inte systemet som användes för att ringa samtal. Tillsammans började dessa att minska framgångsfrekvensen för den blå lådan i början av 70-talet och så småningom dödade den helt i slutet av 80-talet.

Slutsats

Den blå lådan var ett, nu föråldrat, verktyg tillverkat av phreakers. Den spelade kontrolltonerna som används av det in-band långdistanssamtalssystem som används i det amerikanska telefonnätet. Den innehöll möjligheten att spela en uppsättning kontrolltoner såväl som toner relaterade till uppringning. Genom varsamt användande gick det att lura nätet att ringa gratis fjärrsamtal som borde ha debiterats. Den förlitade sig på den in-band ljudsignalering som användes av trunksystemet. Deras användning dog så småningom ut när systemet uppgraderades.