Töne als Türöffner im Web

Mehrere Anwendungen machen sich derzeit ein ungewohntes Prinzip zunutze: Ein Gepiepse – und alle Laptops in Hörweite zeigen dieselbe Internetseite an. Das Gepiepse sind Tonfolgen, die Informationen encodieren. Die Idee tönt zwar neu, doch das ist sie nicht: Ton als Code gibt es schon lange.

Das experimentelle Plugin «Google Tone» für den Chrome-Browser haben zwei Google-Entwickler an nur einem Nachmittag entwickelt: Eine Person kann damit einen Internetlink an alle schicken, die mit ihren Laptops in Hörweite sitzen. Denn das Plugin verwandelt den Link in eine Tonfolge und spielt diese über die Lautsprecher des Laptops ab. «Hören» die anderen Laptop-Mikrofone diese Tonfolge, erscheint die Internetseite auf allen Laptopbildschirmen.

Eine Information wird also in Tonform encodiert und dann hörbar übermittelt: Dieses Prinzip übernimmt auch die Smartphone-App «Chirp». Smartphones, die sich in Hörweite befinden, können die Tonfolge mit der installierten App decodieren. Der Vorteil dieser Technik: Inhalte lassen sich mit allen Personen rasch teilen – es ist also nicht mehr nötig, dass beispielsweise vor einer Sitzung alle Personen ihre Email-Adressen austauschen oder ihre Geräte anderweitig miteinander verbinden. Ein Pieps reicht.

Sicheres Login mit Tönen

Diese Idee entwickelt die Firma «SlickLogin» weiter, die von drei Abgängern der israelischen Verteidigungskräfte gegründet und im Februar 2015 von Google gekauft wurde. Mit Hilfe einer Tonfolge soll es möglich werden, sich auf sichere Art und Weise authentifizieren zu können, also mittels einer sogenannten Zwei-Faktor-Authentifizierung.

Will sich jemand beispielsweise auf Youtube mit seinem Usernamen und Passwort auf einem Computer einloggen, so schickt der Computer über die Lautsprecher eine eindeutige und einzigartige Tonfolge. Eine entsprechende Smartphone-App nimmt diese Tonfolge auf und bestätigt damit, dass die Login-Angaben zu Youtube tatsächlich von der korrekten Person stammen.

«SlickLogin» funktioniert somit ähnlich, wie wenn man bei einem Loginvorgang zusätzlich noch einen Sicherheitscode per SMS erhält. Doch selbst wenn die obigen Ideen ziemlich ausgereift wirken, sind «Google Tone», «Chirp» und «SlickLogin» noch nicht einsatzbereit. Meist scheitern sie daran, dass der Umgebungslärm so stark ist, dass er die Tonfolge der Geräte überdeckt.

Was tönt, lässt sich nachpfeifen

Ton als Code: Das Prinzip ist schon viel älter, als die neuartigen Entwicklungen vermuten lassen. Das Festnetztelefon ist eines der älteren Beispiele, das Information in einer Abfolge von Tönen encodiert. Bis in die 1960er-Jahre war bei Telefonen das Impulswahlverfahren üblich: Die gewählte Telefonnummer entsprach einem Stromimpuls, der über das Telefonnetz zur Vermittlungsstelle gesendet wurde.

Ab den 1960er-Jahren wechselte das Impulswahlverfahren zur neuen Technik des Tonwahlverfahrens: Nun wurde eine Tonfolge als Wählcode verwendet. Dieses Verfahren kombiniert je einen von vier Tönen mit hoher und je einen von vier Tönen mit niederer Frequenz. Daraus ergeben sich 16 Signale, die die Zahlen Null bis Neun, A bis D sowie das Sternchen und die Raute-Taste repräsentieren. Diese Töne sind zu hören, wenn man auf Festnetz-Telefongeräten die Tasten drückt.

Die Frequenzen wurden so gewählt, dass die Töne möglichst einzigartig sind – das verhindert, dass natürliche Geräusche wie Musik oder eine Frauenstimme als Signal verstanden werden. Trotzdem: Was für menschliche Ohren hörbar ist, lässt sich imitieren. Dem blinden US-Amerikaner Joybubbles, der mit bürgerlichem Namen Josef Carl Engressia hiess, gelang genau das. Aufgrund seines absoluten Gehörs gelang es ihm, die passenden Telefontöne nachzupfeifen und damit gratis zu telefonieren. Joybubbles gilt deshalb als der Begründer des Phreakings, also des Manipulierens von Telefonen.

Modemgeflöte: Ein Gespräch zwischen zwei Geräten

Eine Abfolge von Tönen, die eine Telefonverbindung herstellen: Gerade auch Internetverbindungen in den 1990er-Jahren machten dies hörbar. Wer sich damals mit dem Internet verbinden wollte, musste sich über das Telefonnetz und ein entsprechendes Modem ins Internet einwählen.

Bei diesem Vorgang modulierte das Modem das digitale Signal des Computers so, dass es zum analogen Telefonsignal hinzugefügt werden konnte. Bevor also eine Internetverbindung stand, war eine Reihe von typischen Piepstönen hörbar, der «Handshake»: Der Moment, in dem das Modem den Internetanbieter anwählte und die Verbindung zwischen ihm und dem Modem aushandelte.

Ton-Code auf Kassette ...

Auch bei den frühen Heimcomputern der 1980er-Jahre – etwa dem Commodore 64 – findet sich das Prinzip, Tonfolgen als Code zu verwenden. Damals wurde Software auf Magnetbändern gespeichert («Datassetten»), wobei auch normale Audio-Kassetten verwendet werden konnten. Über ein spezielles Kassettengerät luden dann die Userinnen und User das Programm in den Commodore 64. Und wer die derart beschriebene Kassette über eine übliche Audioanlage abspielte, hörte nur ohrenbetäubendes Gekreische.

Programmcode, der effektiv über einen Ton verfügt, lässt sich somit auch wie Musik verbreiten: In der deutschen TV-Sendung «WDR Computerclub» war es beispielsweise üblich, am Ende der Sendung Programmcode auszustrahlen. Zuschauerinnen und Zuschauer konnten diese Geräusche auf Kassette aufnehmen und dann zu Hause an ihren Rechnern als Programm abspielen.

Zwei Männer sitzen auf Stühlen, in der Mitte einen Tisch - der Computerclub des WDRs 1994.

Bildlegende: Computerthemen im TV, anno 1994: Der Computerclub im WDR. Screenshot Youtube

Ein ähnliches Prinzip verfolgte auch die jugoslawische Radio-Show «Ventilator 202», die Programmcode über den Äther sendete, der Zuhause aufgenommen werden konnte. Was also Google heute mit «Google Tone», SlickLogin mit ihrer Authentifizierung macht, ist letztlich eine alte Idee in neuer Form.

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