Сағат дрейфі - Clock drift
Сағат дрейфі сағат анықтамалық сағатпен бірдей жылдамдықпен жүрмейтін бірнеше байланысты құбылыстарды айтады. Яғни, біраз уақыттан кейін сағат «алшақтайды» немесе екінші сағаттан біртіндеп синхронизацияланады. Барлық сағаттар дрейфке ұшырайды, қайта синхронизацияланбаса, алшақтық тудырады. Атап айтқанда, кристалл негізіндегі сағаттардың дрейфі компьютерлер кез-келген жоғары жылдамдықты байланыс үшін кейбір синхрондау механизмін қажет етеді. Компьютерлік сағаттық дрейфті құру үшін пайдалануға болады кездейсоқ сандар генераторлары. Оларды пайдалануға болады шабуылдарды белгілеу.
Атомсыз сағаттарда
Сияқты күнделікті сағаттар қол сағаттары шектеулі дәлдікке ие. Ақыр соңында олар дәлдігін сақтау үшін түзетуді талап етеді. Дрейфтің жылдамдығы сағаттың сапасына, кейде қуат көзінің тұрақтылығына, қоршаған ортаның температурасына және қоршаған ортаның басқа нәзік айнымалыларына байланысты. Осылайша, бір сағатта әр түрлі жағдайда әр түрлі дрейф жылдамдығы болуы мүмкін.
Неғұрлым жетілдірілген сағаттарда және ескі механикалық сағаттарда көбінесе жылдамдықты қайшының түрі болады, мұнда сағаттың жылдамдығын реттеуге болады және осылайша дрейфті түзетуге болады. Мысалы, in маятник сағаттар сағат дрейфін ұзындығын сәл өзгерту арқылы басқаруға болады маятник.
Кварцтық осциллятор механикалық сағаттағы маятникке қарағанда өндірістік ауытқуларға байланысты аз дрейфке ұшырайды. Демек, кварцтық сағаттардың көпшілігінде дрейфті түзетуге болмайды.
Атом сағаттары
Атом сағаттары өте дәл және сағаттық дрейф жоқ. Тіпті Жердің айналу жылдамдығы дрейфтегі атомдық сағатқа қарағанда көбірек дрейфке және вариацияға ие тыныс алудың үдеуі және басқа әсерлер. Атом сағатының негізі ғалымдарға қайта анықтауға мүмкіндік берді SI қондырғысы екінші дәл 9 192 631 770 тербелісі бойынша цезий атом. Осы тербелістердің дәлдігі атом сағаттарының жүз миллион жылда шамамен бір секундта ғана жылжуына мүмкіндік береді; 2015 жылға қарай ең дәл атомдық сағат 15 миллиард жылда бір секунд жоғалтады.[1][2] The Халықаралық атом уақыты (TAI) уақыт стандарты және оның туындылары (мысалы Дүниежүзілік уақыт келісілген (UTC)) негізделген орташа өлшенгендер әлемдегі атом сағаттарының саны.
Салыстырмалылық
Қалай Эйнштейн болжамды, релятивистік эффекттер салдарынан сағаттың дрейфін де тудыруы мүмкін уақытты кеңейту. Себебі, бақылаушыға қатысты уақыт болатын тұрақты әмбебап уақыт жоқ. Арнайы салыстырмалылық бақылаушылар өткізетін екі сағатты әртүрлі етіп сипаттайды инерциялық рамалар (яғни бір-біріне қатысты қозғалу, бірақ жылдамдатуды немесе бәсеңдетпеу) әрқайсысы бақылаушыға әр түрлі жылдамдықпен белгі беретін көрінеді.
Бұған қосымша, жалпы салыстырмалылық бізге береді гравитациялық уақытты кеңейту. Қысқаша айтқанда, күшті гравитациялық өрістегі сағат (мысалы, планетаға жақын) баяу жүретін көрінеді. Осы сағаттарды ұстайтын адамдар (яғни күшті өрістің ішінде және сыртында) қай сағаттардың тезірек жүретініне келісетін еді.
Бұл әсер ететін сағат функциясының орнына уақыттың өзі. Екі әсер де эксперименталды түрде байқалды.[дәйексөз қажет ]
Уақытты кеңейту практикалық маңызы бар. Мысалы, сағаттар GPS жерсеріктері бастан кешірілген ауырлық күшінің әсерінен бұл әсерді сезіну (олардың сағаттары Жердегіге қарағанда жылдамырақ болып көрінеді), сондықтан пайдаланушыларға орналасқан жерлер туралы есеп беру кезінде релятивтік түзетілген есептеулерді қосу керек. Егер жалпы салыстырмалылық ескерілмеген болса, онда GPS спутниктеріне негізделген навигациялық түзету 2 минуттан кейін ғана жалған болып, күн сайын ғаламдық позициялардағы қателіктер шамамен 10 шақырым жылдамдықпен жинала береді.[3]
Кездейсоқ сандар генераторлары
Компьютерлік бағдарламалар жиі жоғары сапалы кездейсоқ сандар қажет, әсіресе криптография. Дрейфті құрудың бірнеше ұқсас тәсілдері бар кездейсоқ сандар генераторлары (RNGs).
Құрудың бір тәсілі аппараттық кездейсоқ сандар генераторы екі тәуелсіз пайдалану болып табылады сағат кристалдары мысалы, секундына 100 рет, ал секундына 1 миллион рет кене беретіні. Орташа алғанда, жылдамырақ кристалл баяу соғылған сайын 10 000 рет кене алады. Бірақ сағат кристалдары дәл болмағандықтан, кенелердің нақты саны әр түрлі болады. Бұл вариацияны кездейсоқ биттер жасауға пайдалануға болады. Мысалы, егер жылдам кенелердің саны жұп болса, 0 таңдалады, ал егер кенелер саны тақ болса, 1 таңдалады. Осылайша, мұндай 100/1000000 RNG тізбегі секундына 100 кездейсоқ бит шығаруы мүмкін, әдетте мұндай жүйе бейтараптылыққа ие, мысалы, нөлге қарағанда көп нөл шығаруы мүмкін, сондықтан жүздеген кездейсоқ биттер «ақталды» бірнеше объективті биттерді шығару үшін.
Сондай-ақ «кездейсоқ сандар генераторы» түрін құрудың ұқсас тәсілі бар. Бұл операциялық жүйенің таймерлік белгісін (әдетте секундына 100-1000 рет болатын кене) және жылдамдықты салыстыруды қамтиды Орталық Есептеуіш Бөлім. Егер ОЖ таймері мен CPU екі тәуелсіз сағат кристалдарында жұмыс жасаса, жағдай өте жақсы және алдыңғы мысалмен бірдей. Бірақ егер олар екеуі бірдей кристалл кристалын қолданса да процесс / сағат дрейфін өлшейтін бағдарламаны CPU-дағы азды-көпті болжаусыз оқиғалар «мазалайды». үзілістер және бір уақытта жұмыс істейтін басқа процестер мен бағдарламалар. Осылайша, өлшеу әлі де кездейсоқ сандарды шығарады.
Аппараттық кездейсоқ сандардың генераторларының көпшілігі, мысалы, жоғарыда сипатталғандары баяу. Сондықтан бағдарламалардың көпшілігі оларды тек жақсы тұқым жасау үшін пайдаланады, содан кейін олар a-ға беріледі жалған кездейсоқ сандар генераторы немесе а криптографиялық қауіпсіз псевдодан кездейсоқ генератор көптеген кездейсоқ сандарды тез шығару.
Хронометрлік шабуыл
2006 жылы а бүйірлік канал шабуылы жарық көрді[4] бұл процессорды жылытуға негізделген сағаттық қисықты пайдаланды. Шабуылшы а-ға үлкен процессор жүктемесін тудырады бүркеншік сервер (Tor жасырын қызметі ), процессордың қызуын тудырады. Орталық процессорды жылыту сағат таңбалығымен байланысты, оны уақыт белгілерін бақылау арқылы анықтауға болады (сервердің нақты идентификациясы бойынша).
Сондай-ақ қараңыз
Әдебиеттер тізімі
- ^ Винсент, Джеймс (22 сәуір 2015). «Осы уақытқа дейін жасалған ең дәл сағат 15 миллиард жылда бір секундты ғана жоғалтады». Жоғарғы жақ. Алынған 17 қыркүйек 2016.
- ^ Гибни, Элизабет (4 маусым 2015). «Уақытты қайта анықтау үшін гипер-дәл атомдық сағат бетпе-бет». Табиғат. 522 (7554): 16–17. Бибкод:2015 ж. 522 ... 16G. дои:10.1038 / 522016a. PMID 26040875.
- ^ Погге, Ричард В .; «Шынайы салыстырмалылық: GPS навигациясы жүйесі» 30 маусым 2012 қол жеткізді.
- ^ Стивен Дж. Мердок. Ыстық немесе жоқ: Жасырын қызметтерді олардың сағаттық қисаюы арқылы анықтау, ACM CCS 2006. (PDF)