Wat is een blauwe doos?

Ken je de kleine tonen die spelen als je op een toets op een telefoon drukt? Heb je je ooit afgevraagd waar ze voor zijn? Tegenwoordig doen ze eigenlijk niets meer. Een argument hiervoor zou kunnen zijn als hulpmiddel voor slechtzienden. Veel telefoons spelen echter dezelfde toon voor elke toets in plaats van een toetsspecifieke toon. Oorspronkelijk waren ze echter ontworpen om telefoongesprekken te routeren.

Toen telefoonsystemen voor het eerst werden ingezet, moest je om een ​​nummer te bellen de telefoniste bellen en vragen om doorverbonden te worden met de persoon die je belde. Dit is duidelijk een langzame en inefficiënte methode om te bellen. Het kan ook helemaal niet goed schalen en vereist goed opgeleide operators. Om het systeem te verbeteren is basisautomatisering geïmplementeerd. Dit systeem signaleerde het nummer dat werd gekozen door pulserende weerstand op de telefoonlijn toe te voegen. De extra weerstand zou de spanning op de lijn verminderen en zou kunnen worden gedecodeerd op de lokale centrale.

Het systeem werkte goed, maar had een fout, het werkte niet voor interlokale gesprekken. De lange kabellengtes tussen centrales aan beide uiteinden waren gewoon niet gevoelig genoeg voor de snelle spanningsdalingen om het signaal te detecteren en het gesprek door te zetten. In plaats daarvan werden om deze controletonen te omzeilen op de hoofdlijnen gespeeld. Het probleem hiermee was dat de hoofdlijn dezelfde lijn was waarop de audio van het telefoongesprek werd afgespeeld. De signalering was “in-band”. Dit betekende dat een ongelukkige beller per ongeluk de toon "Gesprek verbreken" kon spelen. Een slimme operator kan veel meer dan dat.

Afstemmen

Om een ​​interlokaal gesprek te voeren, zou een gebruiker eerst op de toets "1" moeten drukken. Dit zou dan een secundaire modus activeren die is ontworpen om langeafstandsgesprekken af ​​te handelen. De lokale centrale identificeert de noodzakelijke centrale op afstand en maakt verbinding met een hoofdlijn naar die centrale.

Als een hoofdlijn niet in gebruik was, speelden beide partijen een controletoon van 2600 Hz. Om de trunk te verbinden, liet de bellende kant zijn toon vallen, de ontvangende kant "hoorde" dit, liet zijn eigen toon vallen en speelde een "supervisieflits" -toon om aan te geven dat hij klaar was om het telefoonnummer te ontvangen om verbinding te maken. Het telefoonnummer zou worden gecodeerd in een snelle reeks specifieke tonen. Dit is hoe het systeem werkte om interlokale gesprekken te verbinden in de jaren '40, '50, '60, '70 en een deel van de jaren '80. Als een partij de handset ophing, speelde hun centrale het 2600Hz-besturingssignaal door de kofferbak. De andere centrale hoort deze toon en doet hetzelfde, waarbij de verbinding wordt verbroken.

Omdat al deze signaaltonen werden afgespeeld via dezelfde hoofdlijn die werd gebruikt voor de audio van het telefoongesprek, waren de tonen vatbaar voor misbruik. Een van de eerste mensen die dit ontdekte, was Joe Engressia, bekend als Joybubbles. Blind geboren en met een perfecte toonhoogte, ontdekte hij op zevenjarige leeftijd dat het fluiten van de controletoon van 2600 Hz een interlokaal gesprek zou verbreken. Dit wekte zijn interesse in het veld en maakte hem tot een van de eerste phreakers.

Tip: Phreak is een sensationele spelling van "freak" waarbij de "ph" van het woord "phone" wordt gebruikt. Het verwijst naar een cultuur van mensen die telecommunicatiesystemen, voornamelijk telefoonnetwerken, bestuderen, ermee experimenteren of verkennen. Phreaking-cultuur is vrij nauw verwant aan de vroege hackercultuur.

De juiste noten raken

Met veel oefening en onderzoek konden phreakers de details van het systeem uitwerken. Grappig genoeg werden ze eigenlijk geholpen door de telefoonnetwerkproviders zelf die actief adverteerden en zeer gedetailleerde documentatie over het toonsysteem publiceerden, zich niet realiserend dat er misbruik van kon worden gemaakt.

De eerste stap was het gebruik van de 2600Hz-toon om de oproep te verbreken, maar alleen de verbinding verbreken heeft niet veel zin. Interessant genoeg is het verbreken van het gesprek niet het einde van het verhaal. De toon van 2600 Hz werd automatisch afgespeeld wanneer een handset ophing. Als iemand echter heeft gefloten of op een andere manier de toon heeft afgespeeld, hangt zijn eigen kant niet op, zelfs niet met de lokale kant van de trunk. Dit komt omdat de enige manier om de verbinding tussen de telefoon en het lokale uiteinde van de trunk te verbreken, is door daadwerkelijk op te hangen, waardoor de weerstand verandert en de verbinding wordt verbroken.

Door de toon van 2600 Hz te spelen, is het dus mogelijk om de andere persoon los te koppelen van de centrale, maar verbonden te blijven met de centrale aan de andere kant van de trunk. Als u op dit moment de specifieke tonen voor een ander nummer speelt, lokaal bij de centrale op afstand, wordt u doorverbonden.

Toondoof

Dit klinkt misschien meestal nutteloos, maar er zijn enkele andere belangrijke details. Allereerst werden de meeste langeafstandsgesprekken van de dag tegen een hoog tarief in rekening gebracht omdat ze gebruik maakten van de beperkte trunk-resource. Ten tweede waren sommige langeafstandsgesprekken gratis. Specifiek degenen tot 1-800 nummers. (1 is de identificatiecode voor langeafstandsgesprekken en 800-nummers zijn gratis, zodra dat systeem in 1967 werd geïntroduceerd). Ten slotte werd voor factureringsdoeleinden de activiteit gevolgd vanaf de lokale centrale. Overigens waren de centrales niet ontworpen om te detecteren wanneer oproepen niet goed werden opgehangen en een tweede nummer werd doorverbonden.

Deze phreakers wisten dat ze een gratis langeafstandsgesprek konden voeren naar een 1-800-nummer, vervolgens de 2600Hz-toon konden spelen om het gratis nummer te verbreken, de tonen konden spelen die overeenkwamen met het interlokale nummer dat ze wilden bellen, en dan doorstaan. Dit alles gebeurde terwijl het telefoonbedrijf alleen de oproep naar het gratis nummer kon zien. Dit betekende dat de phreaker niet in rekening werd gebracht voor het gesprek.

Het in dozen doen

Het meeste hiervan werd in eerste instantie ontdekt door fluiten. Het kan allemaal door middel van fluiten. Het was echter niet gemakkelijk. De tonen waren precieze frequenties en moesten achter elkaar worden gespeeld. Phreakers met enige elektronische vaardigheden creëerden in plaats daarvan een machine om het voor hen te doen. deze machine werd een blauwe doos genoemd. Het bestond meestal uit een set toetsen om te kiezen en om de controletonen te spelen. Deze toetsen waren verbonden met een luidspreker die de tonen speelde die vervolgens zouden worden opgepikt door de microfoon op de telefoon.

Aanvankelijk werden al deze blauwe dozen met de hand gemaakt door phreakers voor eigen gebruik. Sommigen hebben het misschien met hun vrienden gedeeld, terwijl anderen misschien hun elektrotechnisch ingenieursvrienden hebben gerekruteerd om de dozen voor hen te maken. Over het algemeen was de phreaking-gemeenschap klein en groeide langzaam.

Het fenomeen kreeg veel meer bekendheid toen het tijdschrift Esquire er in oktober 1971 verslag van deed. Gedurende de jaren 70 werd een aantal artikelen gepubliceerd in een paar tijdschriften die veel details aan het grote publiek verschaften. Op dat moment kwamen er blue box-kits beschikbaar. Sommige ondernemende individuen begonnen zelfs kant-en-klare blauwe dozen te verkopen. De meest opvallende mensen om dit te doen waren Steve Jobs en Steve Wozniak, ja dezelfde mensen die later Apple Inc.

Het afzwakken

Aangezien langeafstandsgesprekken een dure dienst zijn en phreakers en blue boxes de kosten kunnen omzeilen om gratis te bellen, waren de telefoonmaatschappijen natuurlijk niet blij. Ze implementeerden een aantal functies, waaronder logboekregistratie, om ongebruikelijke oproepen te identificeren waarbij de toon van 2600 Hz werd afgespeeld. Ze zouden ook telefoontaps uitvoeren om bewijs te verzamelen van wat er gebeurde. Dit leidde tot een aantal rechtszaken en veroordelingen van phreakers.

Met de kleine omvang van de phreaking-gemeenschap was het werkelijke inkomensverlies niet zo groot. Nu blauwe dozen steeds vaker voorkomen, had dit natuurlijk gemakkelijk kunnen veranderen en financiële druk kunnen uitoefenen om het probleem op te lossen. In plaats daarvan kwam de echte druk om het probleem op te lossen voort uit de noodzaak om op te schalen. Omdat steeds meer mensen meer en meer wilden bellen, voldeed het systeem van slechts een paar hoofdlijnen gewoon niet.

Terwijl er meer trunklijnen werden geïnstalleerd, vonden er andere upgrades plaats. Allereerst werden de signalen gedigitaliseerd en gemultiplext, waardoor meerdere gesprekken tegelijk over één draad konden lopen. Om het gebruik van de hoofdlijn tot een minimum te beperken, werd bovendien een secundaire kabel geïmplementeerd, speciaal voor signalering om het gesprek tot stand te brengen en te verbreken.

Het multiplexen vereiste dat de controletonen uit de individuele audiostreams werden gefilterd. In veel gevallen verhinderde dit dat de audiotonen werden opgepikt. De secundaire kabel die voor signalering werd gebruikt, nam ook het eigenlijke proces van het configureren van de oproep over, "out of band". Dit betekende dat welke tonen er ook werden gespeeld, ze geen invloed hadden op het systeem dat werd gebruikt om te bellen. Gecombineerd begonnen deze het slagingspercentage van de blauwe doos in de vroege jaren 70 te verminderen en uiteindelijk eind jaren 80 volledig teniet te doen.

Conclusie

De blauwe doos was een, nu verouderd, hulpmiddel gemaakt door phreakers. Het speelde de controletonen die worden gebruikt door het in-band langeafstandsoproepsysteem dat wordt gebruikt in het Amerikaanse telefoonnetwerk. Het bevatte de mogelijkheid om een ​​reeks controletonen af ​​te spelen, evenals de tonen die verband houden met het kiezen. Door zorgvuldig gebruik was het mogelijk om het netwerk te misleiden om gratis interlokale gesprekken te voeren die in rekening hadden moeten worden gebracht. Het vertrouwde op de in-band audiosignalering die door het trunk-systeem werd gebruikt. Het gebruik ervan stierf uiteindelijk uit toen dat systeem werd geüpgraded.