當前位置:
首頁 > 最新 > 讓貝爾大媽抓狂:一位年輕工程師製造小藍盒攻入全世界最大的電子網路

讓貝爾大媽抓狂:一位年輕工程師製造小藍盒攻入全世界最大的電子網路

━━━━━━

拉爾夫?巴克萊(Ralph Barclay)穿梭在華盛頓州立大學的工程圖書館裡,忙著自己的事情。突然他覺得什麼在召喚著他。他也說不清原因,但確定他被一股力量吸引。原來是一本18×23厘米的小冊子,或許有1厘米厚,放在圖書館新期刊的區域。淡藍色的封面顯示了這是1960年11月刊的《貝爾系統技術期刊》。

巴克萊看了看印在封面上的目錄。其中大部分文章甚至能使最最純正的科學天才們以20倍的速度昏昏入睡:「利用玻璃密封節點的磁保持繼電器」、「線性聚乙烯晶群中的分子結構」以及曾一度流行的「離子半徑、彈簧軌道耦合及無機複合物的幾何穩定性」。

但其中一篇文章的題目卻吸引了他的注意:「電話交換控制的信號系統」。他翻開文章,開始快速瀏覽。幾分鐘過去了,他最初來圖書館的目的暫時擱置了。他坐了下來,開始認真讀起來。

當時的巴克萊只有18歲。他身材中等,十分健壯,有一頭棕色的頭髮和一雙藍色的眼睛。他在華盛頓州立大學的普爾曼校區開始了他的大學生活,這個校區位於斯波坦市(Spokane)以南80公里。他回憶說:「我當時住在宿舍里。宿舍里很多人都想辦法往家裡打便宜電話,包括給父母或女朋友等等。」他說,宿舍里一個傢伙「不知想了什麼辦法」弄到了他自己的私人付費電話。雖然當時不允許學生在宿舍里安裝電話,但出於某種原因,宿舍里還是有電話線的。

巴克萊的宿舍里住著好幾個工程師——工程師,巴克萊承認,是個問題群體。他們很快發現有人離開大樓的電話密室房間時沒鎖門,所有的電話線路都來自那個小屋子。於是一個漆黑的深夜,行動上演了。一些線路是交叉連接的。就這樣:校園裡的一條付費電話線最終連到了巴克萊宿舍里的私人付費電話上。巴克萊和宿舍里其他的孩子現在可以通過向付費電話中存錢來打電話,如同正常情況一樣。但區別是:付費電話的主人——顯然不是學商科的——人很慷慨,每次都將打電話人的錢返回來。

也許就是這次付費電話偷接事件讓巴克萊在瞥見《貝爾系統技術期刊》中的這篇文章時腦袋多想了一會兒。該文章清晰完整而詳細地闡述了美國電話電報公司(AT&T)長途電話網路的內部技術運作方式。全部內容都有:長途交換機如何通過單頻(SF)和多頻(MF)音調互相「歌唱」,2600赫茲如何被用於顯示電話是否已被接聽,構成多頻數字鍵的音調的頻率是多少,如何打海外電話,甚至包括製造用於控制網路的音調的電路的簡化原理圖。一覽無餘,毫無隱瞞。

巴克萊讀完文章,美國電話電報公司網路的弱點就在其腦中變得越來越清晰:「我想,這比使用付費電話可要好得多……這樣可以繞開所有其他的部分,直接達到目的。」

「目的」,當然是指打免費電話。

消化理解64頁枯燥且不知所云的技術文字,並能從中看出漏洞是一種罕見的能力。貝爾實驗室那些設計該系統並撰寫該篇文章的工程師們都沒有發現。之後成千上萬讀過這篇文章的工程師們也沒有發現。但18歲的拉爾夫?巴克萊卻做到了。有意思的是,一旦將這個漏洞解釋給你聽,會發現它是那麼明顯。但在解釋給你聽之前,大部分人都想不到。只有特定的一小部分人的思維方式是如此特別。拉爾夫?巴克萊就是其中之一。

━━━━━━

為了解巴克萊的洞察力,我們得先回頭了解一下美國電話電報公司自動長途網路的一些組成部分——諸如稱之為#4A縱橫交換系統之類的東西(它曾是長途電話網路的「大腦」)以及機器間如何通過音調來互相「交談」。因為這是《貝爾系統技術期刊》中所描述的內容,也是拉爾夫?巴克萊指出的缺陷所在。以下是他的想法:

西雅圖與紐約都是大城市,它們之間有直通的長途幹線。在西雅圖與紐約的某條長途電話幹線上,位於西雅圖的交換機發送出2600赫茲的音調(第7倍頻E)到紐約來表明該線路空閑。紐約再向西雅圖發回同樣的音調,表示它那端的該線路也未使用。還記得美國電話電報公司經理如何夢幻般地描述交換機間互相「歌唱」的嗎?實際上這是種非常枯燥的「歌聲」:你可以把它想成機器間單調地來迴響起該單音音調。就像它們在互相做伴,確保彼此都在。

隨著你撥完紐約號碼查詢助手的最後一個數字鍵,該夢幻交換機及其信號系統就會立即啟動來為你撥通電話。西雅圖發現了一條通向紐約的空閑幹線,並停止在該線上鳴叫2600赫茲音。紐約聽到該幹線無聲音了,表示西雅圖想進行通話。紐約發回一個「閃爍」信號——該信號事實上只是一會兒的無聲,不再發2600赫茲的音調,無聲的狀態持續大約四分之一秒。這一閃爍是要告訴西雅圖,紐約這邊已經準備好等待西雅圖來告知其要撥打的電話號碼。然後西雅圖使用或單頻或多頻信號語言向紐約發出數字555-1212。若是單頻語言,則為一系列2600赫茲的嘟嘟聲。若為多頻語言,則包括九對快速短小的音調,有點像簡短的音符:KP、555 1212和ST。處於開始階段的KP(「鍵控脈衝」)特殊信號負責告訴紐約要準備好。而最後的音符ST(「啟動」)則是告訴紐約所有數字都給出了,可以開始撥號了。

現在紐約知道你想撥打的電話號碼了,它進行了本地內連接,號碼查詢協助接線員的電話鈴聲隨即響起。直到現在,所發生的一切都完全正常,跟貝爾大媽所希望的是一樣的。但現在,你使用了巴克萊的侵入手段,將自己帶入到了這一過程中。在接線員接電話前,你這個沒規矩的傢伙,拿著你自己設計裝置的喇叭向你的電話送話口播放你自己設計的2600赫茲的音調一秒鐘,該音調會一直沿著線路傳播下去。

這聲音又大又清,像是「嘩嘩嘩嘩」聲。

西雅圖並未注意到,但在紐約的交換機肯定注意到了。紐約很清楚地聽到了你的2600赫茲的響亮音調,並以為是西雅圖的交換機發出的。而既然該音調錶示幹線是空閑的,那麼紐約認為西雅圖已經結束使用該幹線了,或許是因為你掛掉了電話。於是紐約中斷了打給號碼查詢協助接線員的電話——甚至可能在她接電話之前。

但現在你卻停止發送你的音調。當你不再發送2600赫茲音時,紐約市的長途交換設備會認為西雅圖想打另一個電話。就如前面的一樣,紐約會向西雅圖發回一個閃爍,表明已準備好打新的電話。由於電路系統的性質,閃爍的響聲清脆,有金屬質感,好似打噴嚏:「嚏!」

這個聲音告訴你,你已經瞞過紐約,讓它誤以為一個新的長途電話打了進來。於是,紐約的交換機再一次等待西雅圖告訴它要撥的數字。但西雅圖不準備說任何數字,因為西雅圖本身還未意識到發生了泄露事件。西雅圖惟一知曉的是你還未掛電話——你仍在線,畢竟——西雅圖認為你每次拿起電話只能打一個電話。在西雅圖看來,你仍在與紐約的號碼查詢助手通話。

另一方面,你更清楚的是:你自知有愧。你使用一個簡單的小電路,就能製造出貝爾大媽的電話交換機所使用的同樣音調來互相傳達信息。你再次拿起電話話筒,播放向紐約發送數字鍵KP+ 303 722 7209 + ST所需的音調,那就是你在丹佛朋友比爾的號碼。當然,現在的區號303不在紐約市內,但沒關係:紐約的電話交換機是「有腦子」的#4A,它知道如何將電話從一個地方沿線路發送到另一個地方——貝爾實驗室努力賦予其「頭腦」來完成這一工作。紐約很開心地找到了一條通向丹佛的幹線路,並將你的電話接通,代表你來發出音調以指導丹佛撥要撥的號碼。不一會兒,比爾的電話鈴聲就響起來了。

祝賀祝賀,你剛剛「劫持」了打給紐約號碼查詢助手的電話,並轉道打給丹佛的比爾了。但這才是這一戲法的一半內容。另一半是:你打到丹佛的電話是免費的。為什麼呢?因為西雅圖負責支付你電話的費用。在西雅圖看來,你仍與紐約的號碼查詢助手相連,而號碼查詢助手是免費電話。

━━━━━━

巴克萊在閱讀《貝爾系統技術期刊》上的那篇文章時,其洞察力主要有三點:第一,沿著線路發送2600赫茲的音調可重置遠程交換,但不影響本地交換;第二,然後你可以將通話從遠程交換改道到任何你想撥打的位置;第三,本地交換負責付費,因此它可繼續為它認為你最初要打電話的位置買單。有了這三點洞察力,現在他擁有了貝爾大媽的網路。

巴克萊在讀了《貝爾系統技術期刊》上那篇文章的幾周後,開車3個小時回到了位於華盛頓他的家鄉索普雷克(Soap Lake),這裡的人口僅有1200人。家是心靈的港灣,但對於巴克萊來說,家也是他工作的樂園,那裡有他的焊鐵以及各種電子器件。他說:「多年以來,我一直都是一個電子修補匠。」同時,他還好奇心十足:他的姐姐記得巴克萊4歲時就將一個髮夾插進一個插座。他的父親是華盛頓農村的一名卡車司機,曾給他帶回來破舊的電視讓他擺弄。他的卧室里堆滿了各種電子設備、電話與收音機。巴克萊在上五年級的時候就獲得了他的第一份工作——修理破舊收音機。

巴克萊的第一個盒子花了他一個周末去完成。那是一個簡單的小東西。放在底面有10×10厘米、5厘米深的未塗色的金屬外殼裡,裡面有9伏的電池和一個簡易的晶體管振蕩電路。盒子外面連著一個額外的旋轉式電話撥號盤和一個紅色的按鈕。紅色按鈕是讓巴克萊可以中斷正在進行的通話,即通過製造2600赫茲音調,時間他想控制多久就多久來「抓住電話公司及『電話控』談話的主幹線」。那個旋轉式撥號盤在旋轉時會發送2600赫茲的短促標誌信號。比如,若巴克萊撥數字6,則發出6次短促信號。換言之,他可以使用老式的單頻語言來發送數字。

巴克萊回憶道:「我很意外,第一次使用它就很成功!」

事實上,它也的確在第一次使用時最好用。巴克萊很快就遇到了一個麻煩:到1960年,使用單頻信號的幹線路越來越少。為了有所進步,提高撥號速度,貝爾系統正逐漸將大部分長途幹線轉換成多頻信號。這些幹線路對巴克萊的單頻「嘟嘟」聲沒有反應。紅色按鈕仍然可以使用——他還可以中斷一個正在通話的電話,並聽到遠程端返回的「嚏」聲——但撥號經常遇到問題。他說:「有時好用,但不是一直都這樣,」——大概撥打的四分之一是成功的吧。

「就在那時,我發覺我需要使用多頻了。」他說。也就是他需要為每個數字和特殊的「鍵控脈衝」和「啟動」信號製造幾對音調。巴克萊利用聖誕假期開始鑽研他的多頻盒了。這可比第一個盒子要複雜得多,因為需要更多的晶體管振蕩器及相關接線,所以也花了他更長的時間來完成。

巴克萊添加了一個旋轉式撥號盤來生成2600赫茲的標誌信號,但實際上這僅適用於過去的時代:現在我們的撥號方式是按下按鍵。按鍵式電話當時還未成為商業現實,因此巴克萊不得不創造出他自己的電話按鍵盤。最終他選擇使用一台老式機械的巴勒斯(Burroughs)加數器。每一個鍵都固定在它下面的一個按鈕式交換器上。一共有12個鍵:0到9共10個,一個是要在數字之前發送的KP信號,還有一個是在數字之後發送的ST信號。

他在復活節前終於完成了。新裝置運作起來十分有效。他和他的裝置很快在他宿舍的朋友圈子中出名了,因為他總使用該裝置幫他們往家裡打電話。但他說,最主要的還是用這個小發明與電話網路周旋尋找樂子:「來看看我們能打到哪兒去。」巴克萊回憶道:「用它來真正打電話的次數是非常非常少的。」他說的「真正打電話」是指給他認識的人和想說話的人打電話。

他的新裝置放在了30×17×7厘米的金屬盒裡,外表恰好塗的是可愛的藍色。巴克萊在那時還不知道,他裝置的外表的顏色最後成為裝置本身的代名詞:藍盒子從此誕生。

本篇文章是《探索電話奧秘:攻擊貝爾大媽的瘋狂少年之未知故事》 ? 2013(作者 Phil Lapsley)的節選。

>>>本文為原創,轉載請回復。


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 悅智網 的精彩文章:

動手 空中的3D視野
達德利?巴克和不曾誕生的計算機

TAG:悅智網 |