O espinhoso problema de manter o tempo da Internet

Oct 15, 2023

Por Nate Hopper

Em 1977, David Mills, um excêntrico engenheiro e cientista da computação, conseguiu um emprego na COMSAT, uma empresa de satélites com sede em Washington, DC. Mills era um consertador inveterado: certa vez, ele construiu um aparelho auditivo para o tio de uma namorada e prestou consultoria para Ford sobre como computadores com fita de papel poderiam ser colocados em carros. Agora, na COMSAT, Mills envolveu-se na ARPANET, a rede de computadores que se tornaria a precursora da Internet. Alguns pesquisadores já usavam a rede para conectar seus computadores distantes e trocar informações. Mas a fidelidade dos dados trocados era ameaçada por uma deficiência distinta: as máquinas não compartilhavam um horário sincronizado único e confiável.

Ao longo de décadas, Mills adquiriu amplo conhecimento em matemática, engenharia e ciência da computação. No início dos anos 70, como professor na Universidade de Edimburgo, ele escreveu programas que decodificavam sinais de rádio e telégrafo em ondas curtas. Mais tarde, principalmente por diversão, ele estudou como os relógios de uma rede elétrica podiam oscilar vários segundos durante um dia quente de verão. (A extensão das suas mudanças dependia não apenas da temperatura, mas também do facto de a rede utilizar carvão ou energia hidroeléctrica.) Agora ele concentrou-se no problema de manter o tempo através de uma extensa rede de computadores. O tempo do relógio, Mills aprendeu, é o resultado de uma busca incessante por consenso. Mesmo os tempos contados pelos “relógios mestres” mais precisos do mundo, mantidos pelo governo, são compostos das leituras de vários relógios atômicos. Os relógios mestres, por sua vez, são calculados em média para ajudar a criar o horário civil internacional, conhecido como Tempo Universal Coordenado e inicializado como UTC.

Para resolver o problema da sincronização de tempo na ARPANET, Mills construiu o que os programadores chamam de protocolo – uma coleção de regras e procedimentos que cria uma língua franca para dispositivos diferentes. A ARPANET era experimental e caprichosa: a eletrônica falhava regularmente e o mau comportamento tecnológico era comum. Seu protocolo procurou detectar e corrigir esses delitos, criando um consenso sobre a época por meio de um engenhoso sistema de suspeita. Mills orgulhava-se de uma nomenclatura travessa e, portanto, seu sistema de sincronização de relógio distinguia “truechimers” confiáveis ​​de “falsetickers” enganosos. Um sistema operacional chamado Fuzzball, que ele projetou, facilitou o trabalho inicial. Mills chamou sua criação de Network Time Protocol, e o NTP logo se tornou um componente-chave da nascente Internet. Os programadores seguiram suas instruções quando escreveram códigos de cronometragem para seus computadores. Em 1988, Mills havia refinado o NTP a ponto de poder sincronizar os relógios de computadores conectados que informavam horários muito diferentes com precisão de dezenas de milissegundos – uma fração de um piscar de olhos. “Sempre pensei que isso fosse uma espécie de magia negra”, disse-me Vint Cerf, um pioneiro da infraestrutura da Internet.

Hoje, consideramos a sincronização de horário global um dado adquirido. É fundamental para a Internet e, portanto, para a civilização. Os sistemas vitais – redes eléctricas, mercados financeiros, redes de telecomunicações – dependem dele para manter registos e separar as causas dos efeitos. A NTP trabalha em parceria com sistemas de satélite, como o Sistema de Posicionamento Global (GPS), e outras tecnologias para sincronizar a hora em nossos diversos dispositivos online. O tempo mantido por relógios atômicos precisos e alinhados, por exemplo, pode ser transmitido via GPS para vários receptores, inclusive aqueles em torres de celular; esses receptores podem ser conectados a servidores NTP que então distribuem o tempo entre dispositivos conectados pela Internet, quase todos executando NTP (os relógios atômicos também podem alimentar diretamente o tempo para servidores NTP). o tempo em todos os continentes. A sociedade nunca esteve tão sincronizada.

Durante décadas, Mills foi quem decidiu como o NTP deveria funcionar (embora conteste a sugestão de que agiu com total soberania). Peculiar, espinhoso, autoritário e às vezes opaco – “Ele não tolera tolos de bom grado”, disse um colaborador de longa data – ele serviu como o Pai do Tempo da Internet. Mas seu mandato está chegando ao fim. Mills nasceu com glaucoma. Quando ele era criança, um cirurgião conseguiu salvar parte da visão de seu olho esquerdo e ele sempre trabalhou usando telas de computador muito grandes. Há cerca de uma década, a sua visão começou a falhar e agora ele está completamente cego. Examinar códigos de computador e escrever explicações e correções tornou-se enlouquecedoramente tedioso. Desenhar diagramas ou compor equações matemáticas complexas é quase impossível.