Eine Blue Box ist ein elektronischer Tongenerator, mit dem Phone Phreaks in den 1960er- und 1970er-Jahren das Fernnetz der US-Telefongesellschaft AT&T steuerten. Sie erzeugte den 2600-Hz-Ton und die Mehrfrequenztöne, über die sich die Vermittlungsstellen verständigten, und ermöglichte so kostenlose und illegale Ferngespräche. Steve Wozniak und Steve Jobs bauten und verkauften solche Geräte, bevor sie Apple gründeten.
- Blue Box
Ein Tongenerator, der die Steuertöne des US-Fernnetzes nachbildete und damit kostenlose Ferngespräche ermöglichte.
Beispiel: „Die Blue Box, die Steve Wozniak um 1972 baute, steht heute im Museum The Henry Ford.“Herkunft: Das Gerät stammt aus der Szene der Phone Phreaks und war das bekannteste Werkzeug des Phreaking, des Erkundens und Ausnutzens von Telefonnetzen. Wer eine Blue Box benutzte, hieß im Englischen blue boxer.
Abgrenzung zur Bluebox im Film: So heißt laut Duden ein Gerät für ein Projektionsverfahren, das künstliche Hintergründe in Aufnahmestudios schafft. Mit Telefonen hat es nichts zu tun.
Blue Box oder Bluebox: welche gemeint ist
Wer nach Blue Box sucht, meint meistens das Verfahren aus Film und Fernsehen. Der Duden führt die Bluebox, auch Blue Box geschrieben, als Gerät für ein Projektionsverfahren, das künstliche Hintergründe in Aufnahmestudios schafft. Um dieses Verfahren geht es hier nur zur Abgrenzung.
Dieser Eintrag behandelt die Bedeutung aus der Geschichte der Hacker: das Kästchen, mit dem sich das Telefonnetz der USA wie von innen bedienen ließ. Die beiden haben außer dem Namen nichts gemeinsam.
Wie eine Blue Box funktionierte
Sie sprach die Sprache, in der sich die Vermittlungsstellen unterhielten. Im Bell System, dem Netz von AT&T, liefen die Steuersignale über denselben Kanal wie die Gespräche, man spricht von In-Band-Signalisierung. Eine freie Fernleitung trug nach dem Bell System Technical Journal von 1960 in beide Richtungen einen Ton von 2600 Hz; fiel er weg, galt die Leitung als belegt.
Die Rufnummer übertrug das Netz als Mehrfrequenztöne. Jede Ziffer bestand aus zwei von fünf Frequenzen, eine sechste kam für Anfang und Ende der Wahl dazu. Wer diese Töne selbst erzeugte, sprach mit der Vermittlung wie eine Vermittlungskraft am Fernplatz, und genau das tat die Blue Box.
Signal | Frequenzen | Bedeutung im Netz |
|---|---|---|
Leitungston | 2600 Hz | Liegt an, solange die Fernleitung frei ist |
KP | 1100 und 1700 Hz | Beginn der Wahl, der Empfänger erwartet Ziffern |
Ziffern 1 bis 0 | Je zwei aus 700, 900, 1100, 1300 und 1500 Hz | Eine Ziffer je Tonimpuls |
ST | 1500 und 1700 Hz | Ende der Wahl |
Daraus folgt: Die Schwachstelle lag im Entwurf des Netzes. Es vertraute jedem Ton im Sprachkanal, und wer ihn erzeugen konnte, war für die Vermittlung ein Teil des Netzes. Bell selbst schrieb 1978, die Signalisierung im Sprachband mache das Netz anfällig für Betrug.
Wie die Frequenzen der Blue Box öffentlich wurden
Die Telefongesellschaft hat sie selbst veröffentlicht. Im Bell System Technical Journal erschienen 1954 ein Aufsatz über Einfrequenz-Signalisierung im Sprachband und 1960 ein Überblick über die Signalsysteme samt Tabelle der Mehrfrequenzcodes. Das Computer History Museum nennt das eine offengelegte Schwäche: Die Signale, die Gespräche lenkten und abrechneten, konnte ein Anrufer hören und erzeugen.
Ein großes Publikum fanden die Töne 1971, als die Zeitschrift Esquire die Reportage „Secrets of the Little Blue Box“ von Ron Rosenbaum druckte. Nach dem Museum wurde der Bau von Blue Boxes erst mit diesem Artikel verbreitet, der die älteren Aufsätze zitierte.
John Draper und die Pfeife aus der Cap’n-Crunch-Packung
Der bekannteste Phreak verdankt seinen Spitznamen einer Spielzeugpfeife. Nach Rosenbaum lag jeder Packung der Frühstücksflocken Cap’n Crunch eine Pfeife bei, die zufällig einen sauberen Ton von 2600 Hz erzeugte. John Draper machte sich 1971 damit einen Namen, dass er mit dieser Pfeife das Telefonnetz zu kostenlosen Gesprächen brachte, und wurde als Captain Crunch bekannt.
Für den Leitungston reichte eine Pfeife, für das Wählen brauchte es die Mehrfrequenztöne und damit ein Gerät. Draper wurde wegen Phreakings mehrfach festgenommen und kam mehrmals ins Gefängnis.
Wozniak, Jobs und die Blue Box
Zu den Lesern des Esquire-Artikels gehörten laut Computer History Museum zwei Jugendliche aus Kalifornien, Steve Jobs und Steve Wozniak. Wozniak entwarf und baute die Geräte, beide verkauften sie, so beschreibt es das Museum The Henry Ford, das eine dieser Boxen aus der Zeit um 1972 besitzt. Nach dem Auktionshaus Bonhams entwarf Wozniak 1972 die erste digitale Blue Box; verkauft wurden die Geräte 1972 und 1973 in Berkeley und anderswo in Kalifornien, für 150 Dollar bei rund 40 Dollar Materialkosten.
Wie viele es waren, erinnern beide verschieden: Wozniak spricht von 40 oder 50, Jobs nannte 100. Jobs zog später eine direkte Linie zur Firma, die beide 1976 gründeten. Ohne die Blue Box, so zitiert ihn das Computer History Museum, hätte es kein Apple gegeben.
Warum die Blue Box aufhörte zu funktionieren
Weil AT&T die Steuersignale aus dem Sprachkanal nahm. Im Mai 1976 verband ein neues Verfahren namens Common Channel Interoffice Signaling, kurz CCIS, erstmals zwei Fernvermittlungen in Madison und Chicago. Die Signale liefen nun über ein eigenes Datennetz neben den Gesprächen.
Die Ingenieure von Bell schrieben 1978, in einer reinen CCIS-Umgebung sei die betrügerische Manipulation des Telefonnetzes ausgeschlossen. Bis dahin war es ein langer Weg: Die Blue Box funktionierte überall dort weiter, wo noch alte Technik lief, und mit jeder umgestellten Vermittlung schrumpfte ihr Gebiet.
Was die Blue Box über Websicherheit lehrt
Befehle gehören in einen eigenen Kanal. Das Telefonnetz konnte nicht unterscheiden, ob ein Ton von einer Vermittlung kam oder von einem Anrufer. Dieselbe Verwechslung steckt hinter der SQL-Injection: Eine Eingabe in ein Formular wird zum Befehl an die Datenbank, weil beide im selben Text stehen.
Die Lösung ist damals wie heute dieselbe. CCIS legte die Signale in ein eigenes Netz, eine vorbereitete Abfrage gibt der Datenbank Befehl und Wert getrennt. In PHP sieht das so aus:
// Befehl und Wert getrennt: Die Eingabe bleibt Inhalt
$abfrage = $pdo->prepare('SELECT name FROM kunden WHERE email = ?');
$abfrage->execute([$_POST['email']]);Was immer ein Besucher in das Feld tippt, die Datenbank behandelt es als Wert. Wer eine Anwendung plant, setzt diese Trennung von Anfang an, siehe Security by Design.
Wo die Blue Box an ihre Grenzen stieß
Die Blue Box machte Gespräche kostenlos, legal waren sie damit nie. Das Museum The Henry Ford beschreibt sie als Gerät für kostenlose, illegale Ferngespräche, und wer erwischt wurde, konnte wie Draper im Gefängnis landen.
Technisch hing sie an dem Netz, das sie überlistete. Sie half nur dort, wo die Vermittlungen auf Töne im Sprachkanal hörten, und mit der Umstellung auf getrennte Signalnetze verlor sie ihren Gegenstand. Geblieben ist ihre Rolle in der Geschichte der Hacker.
Die eigene Anwendung auf In-Band-Signalisierung prüfen
Such nach Stellen, an denen Eingaben und Befehle im selben Text landen. Typische Kandidaten sind Datenbankabfragen, die aus Formulareingaben zusammengesetzt werden, Shell-Befehle mit Dateinamen aus einem Upload und HTML, in das Nutzertexte ungefiltert eingefügt werden. Jede dieser Stellen ist eine kleine Blue Box: Wer die passende Zeichenfolge kennt, spricht mit dem System. Abhilfe schaffen vorbereitete Abfragen, Parameterlisten statt zusammengesetzter Befehle und das Maskieren von Ausgaben, siehe XSS.
Witziges und Kurioses
Unter Phreaks trugen Wozniak und Jobs eigene Namen: Wozniak nannte sich Berkeley Blue, Jobs war als Oaf Tobar bekannt. Wozniak erzählt außerdem, er habe mit der Blue Box im Vatikan angerufen und sich als Henry Kissinger ausgegeben, um den Papst zu sprechen. Der schlief nach seiner Darstellung gerade.