于梅君

主筆：于梅君

近日,國家安全機關(guān)披露了一起重大網(wǎng)絡(luò)攻擊案,美國國家安全局對中國科學(xué)院國家授時中心實施了高強度網(wǎng)絡(luò)攻擊,企圖滲透破壞我國的時間基準系統(tǒng)。這一消息讓“國家授時中心”這個鮮為人知的機構(gòu)進入了公眾視野。你對“北京時間”真的了解嗎?它為何如此重要?中國又是如何筑牢“時間護城河”的?

北京時間:源自西安的“脈動”

北京時間——這一我們?nèi)粘Ｉ钪性偈煜げ贿^的概念,有著大多數(shù)人不知道的來歷。其實,它并非北京當?shù)氐臅r間,而是北京所在的東八區(qū)的區(qū)時,以中國自主建立的原子時系統(tǒng)為基礎(chǔ)。

盡管名字叫“北京時間”,但這個時間的“心臟”并非在北京跳動。也就是說,“北京時間”的發(fā)播源頭并不在北京,而是在位于陜西西安臨潼的中國科學(xué)院國家授時中心。

為什么北京時間要從陜西發(fā)播?這背后,有著深遠的歷史淵源和戰(zhàn)略考量。

上世紀60年代,國家因戰(zhàn)略急需,決定在內(nèi)陸腹地建設(shè)專用授時臺,陜西因其獨特的地理位置被選中。

西安地處關(guān)中平原中部,位于中國國土的幾何中心,距離大地原點(位于陜西省涇陽縣)僅100公里。這種地理位置優(yōu)勢,使得從西安發(fā)出的標準時間信號,能均勻覆蓋全國范圍,尤其適合作為時間基準點的定位。

同時,陜西有秦嶺遮擋,授時中心建在這里相對安全。

國家授時中心始建于1966年,最初名為陜西天文臺,2001年更為現(xiàn)名。作為國家授時中心所在地,西安承擔(dān)著“北京時間”的產(chǎn)生、保持和發(fā)播任務(wù),為國家通信、金融、交通等行業(yè)提供高精度時間服務(wù)。其時間校準精度,已達到國際領(lǐng)先水平,目前與國際標準時間偏差小于3納秒。

“6000萬年不差1秒”的授時精度

“北京時間”的誕生,離不開原子鐘。1967年,為提高時間的測量精度,第十三屆國際計量大會修改了時間單位“秒”的定義,從反映地球自轉(zhuǎn)狀態(tài)的天文時“秒”,變更為以原子內(nèi)部電磁振蕩周期計時的原子時“秒”。

自此,世界各國開始競相研發(fā)能夠精確測量和保持時間的原子鐘,也就是原子頻率標準(頻標)。

原子鐘就是利用原子內(nèi)部量子躍遷產(chǎn)生的信號進行時間測量,可以分為守時型原子鐘和基準型原子鐘。

守時型原子鐘環(huán)境適應(yīng)性強,能夠常年連續(xù)可靠運行,用于連續(xù)產(chǎn)生和記錄時間信號；基準型原子鐘則更為精準。

2005年,張首剛教授受命前往國家授時中心,開始了中國高性能原子鐘的研究。經(jīng)過15年努力,張首剛團隊在2020年成功研制出兩臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的銫原子噴泉基準鐘,使得“北京時間”擁有了自主的校準能力。

對時間進行精密測量,需要特殊的環(huán)境保障。原子鐘設(shè)備必須放置在隔震、電磁屏蔽、恒溫恒濕的實驗室內(nèi),由科研人員24小時輪班監(jiān)測,確保這些“精密母鐘”穩(wěn)定運行。

在國家授時中心,使用了40多臺連續(xù)運行的不同類型的守時型原子鐘,綜合產(chǎn)生穩(wěn)定的原子時。利用銫原子噴泉鐘進行校準,產(chǎn)生既穩(wěn)定又準確的原子時。

銫原子噴泉鐘的精度之高令人驚嘆——可達6000萬年不差1秒。2024年起,中國授時精度已躍居全球第一。從2021年起,我國自主研制的各類原子鐘,已相繼被國際權(quán)度局測試認可,用于國際標準時間的產(chǎn)生。

北斗系統(tǒng)賦能“北京時間”

北斗系統(tǒng)是我國自主建設(shè)運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),很多人知道它能進行定位、導(dǎo)航,實際上,北斗系統(tǒng)還有一項非常重要的功能,那就是衛(wèi)星授時。

所謂“授時”,即通過北斗衛(wèi)星、短波、長波、低頻時碼、電話、網(wǎng)絡(luò)等方式,把標準時間分發(fā)給通信、電力、交通、測繪、航空航天、國防等諸多行業(yè)和部門。這些系統(tǒng)再根據(jù)接收到的信號,校準自身的時鐘。

當前,全球存在四種衛(wèi)星授時系統(tǒng),除了我國的北斗系統(tǒng),還有美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)。

北斗授時的精度,可以達到10納秒量級。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星上配有星載原子鐘,以確保北斗授時系統(tǒng)有精確的時間源。

用戶接收到北斗的廣播信號后,自主修正本地時間與標準時間的時間差,就能實現(xiàn)時間同步。有了北斗系統(tǒng),意味著中國人更能將精準時間掌握在自己的手里。

時間背后的“暗戰(zhàn)”

近日,國家安全機關(guān)披露了一起觸目驚心的網(wǎng)絡(luò)攻擊案——美國國家安全局對中國科學(xué)院國家授時中心發(fā)動了高強度網(wǎng)絡(luò)攻擊。

國家安全機關(guān)縝密調(diào)查發(fā)現(xiàn),美國安局針對國家授時中心的網(wǎng)攻活動蓄謀已久,呈遞進式、體系化特點。

2022年3月25日起,美國安局利用某境外品牌手機短信服務(wù)漏洞,秘密網(wǎng)攻控制國家授時中心多名工作人員的手機終端,竊取手機內(nèi)存儲的敏感資料。

2023年4月18日起,美國安局多次利用竊取的登錄憑證,入侵國家授時中心計算機,刺探該中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)情況。

2023年8月至2024年6月,美國安局專門部署新型網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)平臺,啟用42款特種網(wǎng)攻武器,對國家授時中心多個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實施高烈度網(wǎng)攻,并企圖橫向滲透至高精度地基授時系統(tǒng),預(yù)置癱瘓破壞能力。

國家安全機關(guān)發(fā)現(xiàn),美國安局網(wǎng)攻活動多選在北京時間深夜至凌晨發(fā)起,利用美國本土、歐洲、亞洲等地的虛擬專用服務(wù)器,作為“跳板”隱匿攻擊源頭,采取偽造數(shù)字證書繞過殺毒軟件等方式隱藏攻擊行為,還使用了高強度的加密算法深度擦除攻擊痕跡,為實施網(wǎng)絡(luò)攻擊滲透活動可謂無所不用其極。

國家安全機關(guān)見招拆招,固定美方網(wǎng)攻證據(jù),指導(dǎo)國家授時中心開展清查處置,斬斷攻擊鏈路,升級防范措施,消除危害隱患,全力守護“北京時間”安全。

時間差之毫厘，謬以千里

高精度的國家標準時間是現(xiàn)代社會運行的基礎(chǔ)。中國科學(xué)院國家授時中心綜合辦公室副主任魏棟表示:“很多人覺得,時間差個一秒半秒沒什么。但在現(xiàn)代社會,這可能會引發(fā)災(zāi)難?！?/p>

時間差一毫秒,變電站就會時序混亂,造成大面積停電。

時間差一微秒,國際股市的交易就可能會有幾千億的變化。

時間差一納秒,也就是10億分之一秒,北斗的定位精度就會差30厘米,同時也會影響到人們?nèi)粘Ｍㄐ?無線電載波無法同步,手機通話和上網(wǎng)無法實現(xiàn)。

時間差一皮秒,也就是10萬億分之一秒,月壤采集車和嫦娥飛船的定位就會產(chǎn)生幾公里的偏差,可能造成“嫦娥”無法成功返回。

當今世界,誰掌握了時間的精準,誰就掌握了發(fā)展的主動權(quán)。從“兩彈一星”到載人航天,從移動通信到數(shù)字經(jīng)濟,無不依賴于高精度的時間系統(tǒng)。

2025年4月,市場監(jiān)管總局批準發(fā)布《時間頻率計量名詞術(shù)語及定義》國家計量技術(shù)規(guī)范,首次將“中國標準時間”納入計量名詞術(shù)語及定義。

這意味著,中國有了自己獨立、自主的標準時間體系,可有效保障我國在航天、通信、金融、交通等領(lǐng)域時間的自主性、獨立性和可靠性。

新聞線索報料通道：應(yīng)用市場下載“齊魯壹點”APP，或搜索微信小程序“齊魯壹點”，全省800位記者在線等你來報料！