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全世界还从来没有像今天这样依赖全球定位系统,在过去的几十年中,GPS为全球用户提供了便捷准确的服务,但是这个光荣传统可能会在今年的4月6日戛然而止,因为GPS系统将会遭遇千年虫危机。
千年虫最早出现在电脑上,因为以前的电脑存储量太小,所以惜字如金。电脑仅用2个字符来表示年份,比如1998年就写成98就可以了。但是这就带来了一个重大的问题,如果到了2000年,那么00是代表1900年还是2000年?电脑如何才能分辨两者的区别?
如果电脑混淆了两者的概念,那么就不是简单的计算机错误的问题了,所有与电脑相关的事务都会出现奇葩的错误,比如税务部门的计算机如果认为现在是1900年,那么它就会认为纳税人欠了100年的税款;交通部门会因为千年虫而导致所有指挥系统停止工作,因为电脑认为还有100年的时间才能开始工作;存在银行的钱会因为错误而停止发放利息,因为你存钱的时间是“未来”,还没有到开始计算利息的时间。
一想到这个问题就让计算机专家们感到头疼,他们在千禧年到来之前拼命的修改算法,虽然还是有很多国家遭殃,但最终还是避免了一场由计算机bug所带来的浩劫。
那么既然计算机已经度过了千年虫危机,那么为什么GPS系统还会有千年虫危机呢?
要解释这个问题就离不开GPS的时间调节工作原理。GPS为了保障时间的准确性采用的是每周反馈数据的方式,也就是以一周为单位选取特定时间段卫星与地面进行数据同步调节,从而保证接收器能够发送准确的日期和时间。
问题在于每次验证的时间戳都是10位字段的编码,GPS的存储器只能存储1024个编码,这就决定了GPS存储器每1024周也就是大约20年的时间会重置清零一次数据。GPS的时间元年是1980年1月6日,第一次重置时间是1024周后的1999年8月21日,刚好在千禧年之前,所以这个隐藏的千年虫并没有引起人们的注意。而第二个周期就是2019年的4月6日,这就导致GPS有可能出现计算机千年虫的问题。
在去年的4月,美国国土安全部(DHS)向整个联邦的所有州发布了警告备忘录,要求他们确定GPS的可靠性,并为GPS可能出现的千年虫危机做好准备和应对措施。在进入2019年之后,国土安全部每个月都在发出警报。
现在大部分的新型飞机和卫星采用的是IS-GPS-200标准的GPS,他们不会受到GPS千年虫的影响,但是那些港口自动集装箱系统、交通公共安全系统、桥梁监控系统仍然采用的是最原始的GPS,它们很可能在4月6日出现问题。现在美国国土安全部和美国各大网络安全公司正在慎重评估GPS千年虫可能带来的威胁,如果有必要甚至可能暂停国内的所有交通。
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