闰秒新提案：保持软件系统时间同步的技术调整

为使原子钟与基于地球自转的时间保持同步，国际计量大会（GCWM）此前一直通过定期在协调世界时（UTC）中增加一秒（即闰秒）来实现校准。但如今地球自转速度略有加快，这可能意味着未来需要进行"负闰秒"调整——也就是减去一秒，而这一操作正促使该组织重新审视整个闰秒机制。

数十年来，全球时间标准制定专家一直将原子钟时间与地球自转进行匹配，随着地球自转变慢，会周期性地增加一秒（即闰秒）。但目前地球自转速度已略微加快，这可能意味着未来需要进行负向调整。

问题在于，计算机系统从未被编程用于处理这种情况。

为避免这一问题，国际计量大会将于10月对一项提案进行投票，该提案建议自2027年5月20日起，协调世界时（UTC）保持连续，不再通过闰秒进行调整，允许基于地球自转的时间测量标准UT1与UTC之间产生最多一小时的偏差。

该组织指出："此前从未实施过负闰秒，这被认为极有可能对基本没有准备的关键基础设施造成异常和干扰，而为此进行准备将需要依赖时间同步的行业投入大量资金，其规模预计与应对千年虫问题时的投入相当。"

该组织表示，一项包含地球自转专家参与的2025年研讨会估计，负闰秒发生的概率在不久的将来会迅速上升，到2035年将达到30%。该组织称，若该提案获得通过，将确保UTC在未来数百年内保持长期连续性。

意料之外的需求

Info-Tech Research Group高级总监杰里米·罗伯茨表示，相关机构从未预料到需要"倒转时间"这样的需求。

罗伯茨说："几十年来我们一直在增加闰秒，本质上是为了让原子时间与观测时间保持一致，但这是我们第一次需要减去一秒。问题是，计算机系统的设计并未考虑这种情况。"他补充道："与其引入负闰秒，该提案的思路是让两套时钟系统逐渐产生偏差，而不是持续调整以保持UT1时间与原子时间的同步——原子时间要稳定得多，不受地球自转变化的影响。这将使基础设施的构建和维护工作变得更容易，因为时钟行为将变得可预测。"

不过，罗伯茨强调，这一提议的方案最终可能会带来新问题。

罗伯茨说："和所有事情一样，这项方案的落地需要大量工作。而且由于该提案包含了允许两套时钟系统产生最多一小时偏差的条款，这大概会给我们的后代在最终达到这一偏差上限时带来问题。"他补充道："但犹豫不决可能导致标准时间出现分裂，因为不同机构可能转向不同的标准，这本身也会带来一系列新问题。"

Dickson Research首席分析师弗兰克·迪克森补充说，这项提议在计时领域堪称一场革命。

迪克森说："这是自1972年闰秒机制被采用以来，民用计时领域最大的一次变革。历史上地球自转一直在减慢，所以系统此前只需要处理这一种情况。而令人意外的是，近年来地球自转速度开始加快，这就需要负闰秒——也就是减去一秒而不是增加一秒。此前从未有人在全球规模、且全世界实际依赖的系统上运行过这种操作。"

迪克森表示，这项投票能否通过至关重要，因为IT行业已经见识过时钟出问题会带来什么后果。

迪克森说："在一个由相互关联的软件应用构成的世界里，你无法总是准确预测一次全球性变更会如何影响数字系统。2012年，一次普通的正闰秒就导致了Reddit、领英以及澳洲航空订票系统瘫痪。"他补充道："它还在Linux内核中触发了一个竞态条件问题，导致全球服务器CPU负载飙升。此前从未发生过这种情况，所以没有人为此进行过测试。"

而就在上个月，另一起与计时相关的事件导致了澳大利亚Telstra网络的瘫痪。

一项"更理性"的工程决策

Aikido Security企业首席信息安全官迈克·威尔克斯指出，负闰秒可能带来严重后果。他说："跳过一秒可能会暴露出隐藏在数据库、分布式系统、身份认证系统、任务调度程序、市场基础设施和日志记录平台中的各种假设前提。"他补充道："国际计量大会的这项提案实际上是在表明：与其强迫整个数字经济为一种全新的故障模式做准备，不如让UTC保持连续。这看起来是一项理性得多的工程决策。"

大多数顾问和分析师都认同，如果这项调整当前计时程序的投票未能通过，由此产生的问题很可能是逐步显现的，而且可能会相当严重。

"最有可能出现的问题未必是某一次引人注目的全球性大规模瘫痪，我更担心的是数以千计的小规模不一致问题同时出现，"JA Worldwide全球技术负责人鲍里斯·科列夫说。他预计可能出现的问题包括：时间戳顺序错乱、分布式事务行为异常、身份认证令牌被错误解读、监控和审计记录出现不一致，或不同系统对事件发生顺序产生分歧。

系统性技术风险

不过科列夫警告称，随着与企业存在各种技术依赖关系的不同公司分别以各自的方式应对这一时间问题，可能会引发更为严重的问题。

科列夫说："这意味着企业不仅要担心自身服务器会如何处理，还必须考虑当其云服务提供商、操作系统、身份认证提供商、数据库、外部API接口以及本地部署系统对同一时刻做出不同解读时会发生什么。"他补充道："这正是令首席信息官们担忧的那种系统性技术风险：单独来看，每一项依赖关系似乎都可控，但从全局来看，存在数以百万计相互关联的系统，它们由不同机构维护、在不同年代编写而成，并基于不同的假设前提运行。"

咨询公司Acceligence首席执行官贾斯汀·格雷斯也表示，他希望该提案能够获得通过。

格雷斯说："我认为这正是那种情况——推迟表面看来技术上正确的方案，实际上可能才是更负责任的工程决策。在某个节点，你必须要问：将民用时间与地球自转的关系维持在一秒误差之内，是否值得为金融系统、电信网络、云计算平台、电力基础设施、交通运输系统以及其他无数依赖精确同步的技术引入运营风险。"他补充道："对于绝大多数企业技术而言，我认为这并不值得。"

Q&A

Q1：什么是负闰秒？为什么现在会需要它？

A：闰秒是为使原子钟与地球自转保持同步而周期性增加的一秒。此前地球自转一直在变慢，所以只需要不断增加闰秒。但近年来地球自转速度加快，这意味着未来可能需要减去一秒，即"负闰秒"，而这种操作此前从未实施过。

Q2：负闰秒可能给计算机系统带来什么问题？

A：计算机系统此前从未被编程用于处理负闰秒的情况，可能暴露出数据库、分布式系统、身份认证系统、调度程序、市场基础设施和日志平台中隐藏的各种假设前提，导致时间戳顺序错乱、事务行为异常等一系列不可预测的问题。

Q3：国际计量大会提出了什么解决方案？

A：国际计量大会计划于10月投票表决一项提案，建议自2027年5月20日起让协调世界时（UTC）保持连续，不再通过闰秒调整，允许UTC与基于地球自转的UT1时间产生最多一小时的偏差，以此避免负闰秒可能带来的系统性风险。