Lo spinoso problema di mantenere il tempo di Internet

Oct 15, 2023

Di Nate Hopper

Nel 1977, David Mills, un eccentrico ingegnere e scienziato informatico, accettò un lavoro presso COMSAT, una società satellitare con sede a Washington, DC. Mills era un armeggiatore incallito: una volta aveva costruito un apparecchio acustico per lo zio di una ragazza, ed era stato consulente per Ford su come i computer a nastro cartaceo potrebbero essere installati nelle automobili. Ora, al COMSAT, Mills fu coinvolto in ARPANET, la rete di computer che sarebbe diventata il precursore di Internet. Un gruppo di ricercatori stava già utilizzando la rete per connettere i propri computer distanti e scambiare informazioni. Ma la fedeltà dei dati scambiati era minacciata da una carenza evidente: le macchine non condividevano un unico orario sincronizzato e affidabile.

Nel corso di decenni, Mills aveva acquisito una vasta esperienza in matematica, ingegneria e informatica. All'inizio degli anni Settanta, come docente all'Università di Edimburgo, aveva scritto programmi che decodificavano segnali radio e telegrafici a onde corte. Più tardi, soprattutto per divertimento, aveva studiato come gli orologi di una rete elettrica potessero variare per diversi secondi nel corso di una calda giornata estiva. (L'entità dei loro spostamenti dipendeva non solo dalla temperatura ma anche dal fatto che la rete utilizzasse carbone o energia idroelettrica.) Ora si concentrò sul problema di tenere il tempo attraverso una vasta rete di computer. L’ora dell’orologio, apprese Mills, è il risultato di una ricerca infinita di consenso. Anche i tempi indicati dagli “orologi principali” più precisi al mondo gestiti dal governo sono composti dalle letture di diversi orologi atomici. Gli orologi principali, a loro volta, vengono mediati per contribuire a creare l'ora civile internazionale, nota come Tempo universale coordinato e inizializzata come UTC

Per risolvere il problema della sincronizzazione temporale su ARPANET, Mills ha creato quello che i programmatori chiamano protocollo: una raccolta di regole e procedure che crea una lingua franca per i dispositivi più disparati. ARPANET era sperimentale e capriccioso: l'elettronica si guastava regolarmente e il comportamento scorretto della tecnologia era comune. Il suo protocollo cercava di individuare e correggere tali misfatti, creando un consenso sull'epoca attraverso un ingegnoso sistema di sospetto. Mills si vantava di una nomenclatura birichina, e così il suo sistema di sincronizzazione dell'orologio distingueva i "truechimers" affidabili dai "falsetickers" fuorvianti. Un sistema operativo chiamato Fuzzball, da lui progettato, ha facilitato i primi lavori. Mills chiamò la sua creazione Network Time Protocol e NTP divenne presto una componente chiave della nascente Internet. I programmatori seguirono le sue istruzioni quando scrissero il codice di cronometraggio per i loro computer. Nel 1988, Mills aveva perfezionato l'NTP al punto da poter sincronizzare gli orologi dei computer collegati che indicavano tempi molto diversi con precisione di decine di millisecondi: una frazione di un batter d'occhio. "Ho sempre pensato che fosse una sorta di magia nera", mi ha detto Vint Cerf, un pioniere delle infrastrutture Internet.

Oggi diamo per scontata la sincronizzazione temporale globale. È fondamentale per Internet e quindi per la civiltà. I sistemi vitali – reti elettriche, mercati finanziari, reti di telecomunicazioni – fanno affidamento su di esso per tenere registri e distinguere la causa dall’effetto. NTP funziona in collaborazione con sistemi satellitari, come il Global Positioning System (GPS), e altre tecnologie per sincronizzare l'ora sui nostri numerosi dispositivi online. L'ora misurata da orologi atomici precisi e strettamente allineati, ad esempio, può essere trasmessa tramite GPS a numerosi ricevitori, compresi quelli nelle torri cellulari; questi ricevitori possono essere collegati a server NTP che poi distribuiscono l'ora tra dispositivi collegati tra loro da Internet, quasi tutti eseguono NTP (gli orologi atomici possono anche fornire direttamente l'ora ai server NTP). Il protocollo opera su miliardi di dispositivi, coordinandosi l'ora in ogni continente. La società non è mai stata così sincronizzata.

Per decenni, Mills è stata la persona che ha deciso come avrebbe dovuto funzionare l’NTP (anche se contesta l’ipotesi secondo cui avrebbe agito con totale sovranità). Eccentrico, pungente, autorevole e talvolta opaco - "Non sopporta volentieri gli sciocchi", ha detto un collaboratore di lunga data - è stato il Padre Tempo di Internet. Ma il suo mandato sta per scadere. Mills è nato con il glaucoma. Quando era bambino, un chirurgo è riuscito a salvare parte della vista nel suo occhio sinistro e ha sempre lavorato utilizzando schermi di computer molto grandi. Circa dieci anni fa, la sua vista cominciò a indebolirsi e ora è completamente cieco. Esaminare il codice del computer e scrivere spiegazioni e correzioni è diventato terribilmente noioso. Disegnare diagrammi o comporre equazioni matematiche complesse è quasi impossibile.