10月19日,国家安全机关发布公告称:掌握美国国家安全局网络攻击入侵中国国家授时中心的铁证。其中提到:2022年起,美方就利用某境外品牌手机短信服务漏洞,秘密网攻控制国家授时中心多名工作人员的手机终端,窃取手机内存储的敏感资料。2023年8月至2024年6月,美方更是动用42款特种网攻武器,以国家级的力度,大规模攻击我国家授时中心,并伺机进一步渗透至高精度地基授时系统。

国家安全机关破获美国针对我国国家授时中心重大网络攻击案
(图:央视网)
不查不知道,一查吓一跳,这个被美国盯上的“国家授时中心”原来就在西安,全名叫“中国科学院国家授时中心”,包含了时频主控系统、科研实验室、天文观测站和领导管理机关的台本部驻西安市临潼区书院东路,授时部则位于不远处的渭南蒲城县境内。
从之前的西工大,到现在的国家授时中心,短短几年间,西安两次成了美国的“眼中钉”,作为西安人,在痛骂美帝不讲武德搞偷袭的同时,居然也产生了一种自豪感:能让资本主义的大本营如此“上心”,受宠若惊啊!
美国之前制裁西工大的原因很好理解,因为后者在国防科技领域占有举足轻重的地位。那么,国家授时中心又是凭哪一点让美国“青睐有加”呢?
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首先请大家回答一个问题:现在几点钟?
对于这个问题,不同的人在不同的时间点会给出不同的答案。但是你有没有仔细想过:你凭什么说现在是“几点几分”?诚然,墙上的挂钟、腕上的手表、手机屏幕的左上角、电脑屏幕的右下角......现代人有无数种确定“现在几点了”的手段,但是,你从这些地方看到的时间,又是怎么来的呢?
标准答案就是:国家授时中心。全国十几亿人都在遵循的“北京时间”,它的官方唯一指定源头就在西安的国家授时中心,叫它“北京时间”只是为了给首都个面子,它更贴切的称呼应该叫“西安时间”。

国家授时中心(图:网络)
那么问题就来了:就这么一个外表看上去完全人畜无害的“时间管理大师”,怎么就成了美国网络攻击的目标了呢?根据公开报道,美国在近两年的时间里,对国家授时中心多个内部网络系统实施了高强度的网攻,甚至还企图横向渗透至高精度地基授时系统,预置瘫痪破坏能力。
这一大堆不明觉厉的术语咱也听不懂,反正能感觉到逼格是真的高。
消息刚传出的时候,热搜评论区里基本还是一水儿的调侃:美国人知道我们这些996社畜上班太累了,所以攻击了中国的时间管理系统,就是为了打乱时间,让我们能多睡一会儿,他真的,我哭死。
当然,真相显然不可能这么简单。国家授时中心的重要性关联到上至国家运转、下至日常生活的方方面面,可以说是几乎360°全方位无死角渗透到我们周围的每一个角落,“北京时间”看不见也摸不着,但就是这简简单单的四个字,与所有人都息息相关。
简而言之:一套统一、严密的时间系统,是保证国家富强、社会安定的最重要的地基。一旦这个地基出现松动,所有的和谐和繁荣都会瞬间崩塌——只要你真正了解了“北京时间”的内涵,就会知道这绝非危言耸听。
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国际单位制中,对“一秒钟”的定义为“铯-133原子在基态下的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的时间”。不过对于普罗大众而言,并不需要这么专业的解释,大家只需要知道:地球自转一圈的所经历的时间是“一天”,再把这“一天”均分成86400份,这每一份就是“一秒钟”。
但是地球并不是按照某一套死板的规则运行的,在潮汐、地核运动等各种客观因素的影响之下,它的自转速度并非一成不变,有时会加速,有时又会减速。但总体而言,地球从诞生起至今的数十亿年间,它是转得越来越慢的,具体到“时间”这个概念上,就是每一天都在慢慢变长。
当然地球转速的变化幅度极其微弱,我们这些凡夫俗子根本感觉不到,所谓的“一天越来越长”也几乎完全不会对我们的生活造成什么影响。比如从7亿年前至2亿年前这段时间里,日长只增加了约2小时12分钟,相当于每年只增加了不到16微秒的时间。

国际计量大会(图:网络)
不过,对于一些对时间要求更高、更精确的行业,比如航空航天、卫星导航这类高精尖领域,十几微秒的差距是非常大的,说是“差之毫厘,谬以千里”丝毫不为过。科学家们因此把定义“一秒钟”的主参考系从地球改成了更稳定的太阳,国际计量委员会(CIPM)于1956年宣布,将“一秒钟”定为地球绕太阳公转一周(也就是“一年”)时间的1/31556925.9747。
但人们很快就发现,即使强如太阳,在日新月异的科研界也渐渐不好使了。像卫星定位这样的技术活,每颗卫星都在不断发射包含位置和时间的无线电信号,其精确度要求极为苛刻,达到了一米之内和十亿分之一秒。即使把误差控制在纳秒级别,只要一乘上光速,卫星的定位立刻就能跑到几十公里之外的地方。
地球、太阳这样的傻大个都靠不住,科学家又转变了研究方向,开始把眼光放到了微观世界,1967年的第13届国际计量大会正式采用铯原子跃迁作为定义基准,本段开头“一秒钟”的标准概念就这样诞生了。同时,规定1958年1月1日0时0分0秒为“原子时”的起点,并一直沿用至今。相应地,之前以天体力学为基础的时间系统被称为“历书时”。
而在原子时和历书时的基础上,大众在日产生活中所应用的时间标准称为“协调世界时”,大多数情况下,它以“原子时”来确定精度,当“原子时”和“历书时”的误差达到0.9秒时,会根据实际情况把这个“协调世界时”向前或向后调整1秒,就和历法中的“闰年”“闰月”一样,称为“闰秒”。
国家授时中心的职能,就是存放包括铯原子钟在内的诸多设备,负责发布精准的时间,并且让全国所有人都能准确无误地收到时间。维系经济社会的精密运转、支撑十几亿人的正常生活、保障科学研究的顺利进行......这都在国家授时中心的“业务范围”之内。
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现阶段的主流授时方式有两种,地基授时和天基授时。
所谓“地基授时”,依靠的主要就是电台、广播站这些地面设施,通过发送无线电波的方式,把时间信号发布到全国,最高可以实现微秒级别的覆盖。
但是,科技越来越发达,对时间的精确度要求越来越高,即使微秒级的精度,在一些前沿领域中,也渐渐有些不敷应用了。
所以,功能更强大的“天基授时”就登上前台了。目前的天基授时,其核心设备基本都是人造卫星,因此天基授时可以简单粗暴地理解为就是“卫星授时”。

位于蒲城县的国家授时中心授时部(图:网络)
我们现在用到的诸如百度地图、高德地图、谷歌地图这些地图类导航应用,都依赖于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,缩写:GNSS),全球四大卫星导航系统中国的北斗、美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯和欧盟的伽利略都属于GNSS。而除了定位和导航,授时也归GNSS管,GNSS的每一颗卫星上,都配备有精度极高的原子钟,其发送的信号中就包含了精确的时间数据。地面接收系统则通过接收至少四颗卫星的信号,解算出信号从卫星到接收机所消耗的精确时间,并结合卫星的位置信息确定自身的位置,同时根据卫星发布的标准时间来同步校正自身的时间,这就完成了一次高精度授时的流程。
国家在确定时间上如此花力气,不是只为了让你在跟朋友开黑打游戏时狂炫“我这一波五杀只用了十八秒钟”之类的,通信、能源、交通、航空、航天、测绘、国防、金融......几乎所有领域都和“北京时间”深度绑定,直接关系到你工作和生活的方方面面。
举个最简单的例子:大家都知道去陕历博需要预约,规则是提前5天放票,放票时间为每天的17:00,手快有,手慢无。这种情况下,如果你收到的时间不准,比如标准时间其实已经是17:01分了,你的手机上却还显示是17:00,那么当你掐着点点进陕历博的预约入口时,就只能看到一个刺眼的“余票:0”了——这当然不算什么了不得的大事,但也足够让你郁闷好长一段时间。
那么,你现在还敢说“就差了几分钟,不要紧”吗?
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说了这么多,你应该也能大概搞清楚,美国为什么对中国的国家授时中心恨之入骨了。
像预约门票、火车票这种,仅仅差一分钟,就是“抢到”和“没抢到”的区别。而在其他对时间精度更为敏感的领域,可能只差几秒、几毫秒、甚至是几纳秒,都会造成严重乃至致命的后果。
时间差一毫秒,就会造成变电站的时序混乱,引发大面积断电;
时间差一微秒,国际股市的交易量,就会出现千亿级起步的巨大变化;
时间差一纳秒,北斗卫星系统的定位精度就会产生三十厘米的误差,同时无线电载波也无法同步,手机上网、打电话都会无法正常进行;

北斗卫星定位系统(图:网络)
时间差一皮秒(10-12秒)月壤采集车和嫦娥飞船的定位会偏移数公里,很可能导致嫦娥飞船无法成功返回。
......
时间就和空气一样,平常感觉不到,但对我们而言是攸关性命的存在,一旦掌控了时间,就相当于捏住了一个国家十几亿人的命脉。因此,国家对于授时中心的安全极为重视,很长一段时间内,国家授时中心甚至是保密单位,一度只能以“326”的代号示人,其营建标准之高也是令人咋舌,要求必须能扛得住核打击。
另一方面,国家授时中心象征着中国在“国际时间”上掌握了相当的话语权。近年来,由中国自主研制的各类原子钟相继通过了国际权度局的测试,被认可用于“国际标准时间”的产生。数年间,中国在国际标准时间计算中的权重已经提升到了19.51%,达到了世界第二。而最令人瞩目的战绩是:从2024年1月开始,中国的时间准确度就一直排名世界第一。
这些成就,毫无疑问会让美国“红温”,所以他们才会对授时中心下手。而授时中心一旦沦陷,中国在网络空间上的制高点就会全盘丢失,整个社会系统都将陷入窒息,乃至崩溃。
这是一场没有硝烟的战争,是虚拟与现实之间的一场博弈,中国誓死守卫的“北京时间”,是自己的心脏。
然而,中国也并非毫无还手之力。午夜时分,很多人都已经入梦乡,但国家授时中心依然灯火通明,他们和机房里的原子钟一起,忠诚地捍卫着中国人的时间。
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