Как синхронизировать время без интернета

Обновлено: 30.06.2024

Часы, особенно, в старых компьютерах перестают обновляться и соответствовать показаниям часов на сервере времени, тем самым нарушается точность компьютерных часов. Поэтому поводу не стоит расстраиваться, имеются самые простые способы решения этой проблемы, с которыми справится каждый начинающий, осваивающий азы компьютерной техники.

И если во всех случаях обновления одна и та же ошибка, это означает: ping – время, измеряемое в миллисекундах, установленное сервером времени, которое необходимо для преодоления пути к серверу времени и обратно, наш старый компьютер с длинной дистанцией туда и обратно не справляется. Ниже на рисунке показана схема соединения наших устройств с Интернетом.

Из этой схемы видно, какой путь сигнал запроса и ответа должен преодолеть, чтобы связаться с сервером времени Windows. Ping (время ожидания) на серверах специально уменьшают, чтобы снизить нагрузку на них и отсечь старые компьютеры. Поэтому Майкрософт постоянно советует, чтобы пользователи перешли на новые версии Windows и заодно приобрели более совершенные компьютеры.

Однако мы можем синхронизировать время с любого сервера и даже компьютера друга или соседа, а лучше всего с сервера своего провайдера. Для начала необходимо понять, что ping это не только время, но и утилита, с помощью которой, можно оценить надежность интернет соединения с любым сервером и компьютером. Проверим сервер времени Windows, для этого откроем командную строку. Путь к ней: Пуск \ Все программы \ Стандартные \ Командная строка. Второй кнопкой мыши запускаем ее от имени администратора:

Chrony

Была еще одна попытка заменить старый NTP более безопасный аналог. Chrony в отличие от NTPSec написан с нуля и предназначен для надежной работы в широком диапазоне условий, включая нестабильные сетевые соединения, частичная доступность или перегрузки сети и изменения температуры. Кроме того chrony обладает и другими преимуществами:

chrony может быстрее синхронизировать системные часы с большей точностью;
chrony меньше, потребляет меньше памяти и обращается к процессору только тогда, когда это необходимо. Для экономии ресурсов и энергии это большой плюc;
chrony поддерживает метки времени на аппаратном уровне в Linux, что обеспечивает чрезвычайно точную синхронизацию в локальных сетях.

Для отключения функциональности сервера и NTP запросов к процессу chronyd достаточно прописать port 0 в файл chrony.conf. Это делается в тех случаях, когда нет нужды обслуживать время для NTP клиентов или одноранговых узлов. Начиная с версии 2.0, порт сервера NTP открыт только в тех случаях, когда доступ разрешен директивой allow или соответствующей командой, либо же настроен одноранговый узел NTP, или используется директива broadcast.

Программа состоит из двух модулей.

chronyd — сервис, работающий в фоновом режиме. Он получает информацию о разнице системных часов с внешним сервером времени и корректирует локальное время. Он также реализует протокол NTP и может выступать в качестве клиента или сервера.
chronyc — утилита командной строки для мониторинга и контроля программы. Используется для тонкой настройки различных параметров сервиса, например позволяет добавлять или удалять серверы NTP в то время, как chronyd продолжает работать.

Как настроить собственный удаленный сервер chrony в интернете для синхронизации времени в офисной сети. Далее пример настройки на VPS.

Пример настройки Chrony на RHEL / CentOS на VPS

Давайте теперь немного потренируемся и поднимем свой собственный NTP сервер на VPS. Это очень просто, достаточно выбрать подходящий тариф на сайте RuVDS, получить готовый сервер и набрать с десяток несложных команд. Для наших целей вполне подойдет такой вариант.

Переходим к настройке сервиса и первым делом ставим пакет chrony.

RHEL 8 / CentOS 8 используют другой пакетный менеджер.

После установки chrony нужно запустить и активировать сервис.

При желании можно внести правки в /etc/chrony.conf, заменив сервера NPT на ближайшие локальные для сокращения времени отклика.

Далее настраиваем синхронизацию NTP сервера с узлами из указанного пула.

Необходимо также открыть наружу NTP порт, иначе межсетевой экран будет блокировать входящие соединения от клиентских узлов.

На стороне клиента достаточно правильно выставить часовой пояс.

В файле /etc/chrony.conf указывает IP или название хоста нашего VPS сервера, на котором запущен NTP server chrony.

И наконец запуск синхронизации времени на клиенте.

В следующий раз расскажу, какие есть варианты синхронизации времени без интернета.

Как синхронизация времени стала безопасной

Как сделать так, чтобы время per se не врало, если у вас есть миллион больших и малых устройств, взаимодействующих по TCP/IP? Ведь на каждом из них есть часы, а время должно быть верным на всех. Эту проблему без ntp невозможно обойти.

Представим себе на одну минуту, что в одном сегменте промышленной ИТ инфраструктуры возникли трудности с синхронизацией сервисов по времени. Немедленно начинает сбоить кластерный стек Enterprise ПО, распадаются домены, мастера и Standby узлы безуспешно стремятся восстановить status quo.

Возможна также ситуация, когда злоумышленник намеренно старается сбить время через MiTM, или DDOS атаку. В такой ситуации может произойти все что угодно:

истечет срок действия паролей учетных записей пользователей;
истечет срок действия X.509 сертификатов;
двухфакторная аутентификация TOTP перестанет работать;
бэкапы «устареют» и система удалит их;
сломается DNSSec.

Как синхронизировать время на компьютере с интернетом Windows 10

Все версии ОС на ПК или телефоне имеют установленную функцию автоматической синхронизации локального времени на устройстве. Для этого производится отправка запроса на сервер для уточнения правильного времени и настройки внутренних часов на компьютере после получения ответа.

Для того чтобы описанный механизм синхронизации осуществлялся, используется сетевой протокол NTP, который так и называется: «Протокол сетевого времени» («Network Time Protocol»). Главная задача этого протокола – не только получить информацию о точном времени, но и учесть промежуток между запросом и ответом в случае задержки. Потому, даже при низкой скорости или нестабильности интернет-соединения, настройка локальных часов будет проводиться с точностью до 10 миллисекунд.

Сегодня существует множество подобных NTP-серверов, по которым устройство бесплатно синхронизирует локальные часы. Что касается Windows 10, то в настройках уже указан нужный сервер для настройки. Но, по некоторым причинам, автоматическая синхронизация может нарушиться. Тогда ее можно провести вручную, для этого в «десятке» предусмотрено несколько способов, каждый из которых будет описан по отдельности.

Параметры

Этот способ имеется только в Вин 10, в предыдущих сериях ОС он не использовался. Нужно сделать следующие действия:

Нажать на кнопку «Пуск» и в выпавшем окне – на значок шестеренки («Параметры»).

Откроется окно, в котором нужно найти иконку «Время и язык» и нажать на нее.

После перехода вкладка будет разделена на две части. В левой найти и открыть раздел «Дата и время». В правой поставить галочку в пункте: «Установить время автоматически» на включенный режим, если она не активна.

Если синхронизация не произошла, в том же разделе найти пункт: «Формат даты, времени и региона» или в более старой версии «Дополнительные параметры даты и времени, региональные параметры», после чего открыть его.
Откроется панель, в которой нажать на раздел «Дата и время».
В новом окне нажать на вкладку «Время по интернету», затем – на кнопку «Изменить параметры».
Теперь нужно поставить галочку в разделе: «Синхронизировать с сервером времени в интернете». Ниже появится выпадающее окошко, в котором можно выбрать NTP-сервер или прописать свой, если предложенные ОС не подходят.

Также во вкладке «Дополнительные часы», можно добавлять еще пункты, если требуется возможность видеть время по другим поясам.

Панель управления

Метод схож с предыдущим, только отличается способ открытия окна «Дата и время», где настраивается автоматическая синхронизация часов. Делается это так:

В поиске (лупа возле кнопки «Пуск») написать «Панель управления», открыть ее после выдачи результата.

Выбрать раздел: «Часы, язык и регион», затем нажать «Дата и время».

После его открытия сделать те же действия, что описаны в предыдущем заголовке, с места о вкладке «Время по интернету».

Командная строка

CMD, как правило, используют программисты, так как она позволяет быстро выполнять множество сложных действий на ПК. Для обычных же пользователей Командная строка – не очень удобный инструмент, так как все директивы нужно вводить вручную, да еще знать их значение и правильно прописывать, без ошибок. Но если имеется желание установить синхронизацию часов через CMD, то делается это следующим образом:

ПКМ нажать по кнопке «Пуск».
В появившемся окне выбрать раздел: «Командная строка (Администратор)».

Когда CMD загрузится, прописать команду «w32tm /resync» (пробел обязательно должен быть), и нажать кнопку «Ввод».

Затем появится информация, что был отправлен запрос, а затем – что синхронизация прошла успешно.

Если произошел сбой (0x80070426), можно попробовать следующие команды:

PowerShell

Это более продвинутый аналог CMD, который обладает чуть большими возможностями. Соответственно, им также чаще пользуются программисты. Для запуска нужно:

Нажать ПКМ по кнопке «Пуск» и выбрать: «Windows PowerShell (Администратор)».

Дождавшись, когда приложение загрузится, и появится строка для ввода, прописать в ней: «Get-Service W32Time | Select-Object» и нажать «Enter».

В появившемся ответе отыскать раздел «Status», если там будет написано «Running», то прописать команду для синхронизации: «w32tm /config /reliable:yes» и нажать «Enter».

Если в статусе будет указано «Stopped», нужно прописать команду запуска службы: «Start-Service W32Time». После чего снова ввести команду для синхронизации.

Службы

Если указанные выше способы не сработали, тогда стоит провести настройку в разделе «Служба времени Windows». Для этого выполняются следующие действия:

Открыть системное окно нажатием клавиш «Win + R» и прописать команду «services.msc», после чего нажать на кнопку «Ок».

Появившаяся вкладка «Службы» будет разделена на две части. В правой отыскать «Служба времени Windows» и открыть двойным щелчком.

Теперь нужно найти пункт «Тип запуска» и указать «Вручную».
Если в разделе «Состояние» написано: «Остановлена», то нужно нажать кнопки «Запустить» и «Ок».

В том случае, когда служба и так включена в ручном режиме, нужно сначала ее остановить, а потом запустить заново (перезапустить).

После этого синхронизация произойдет самостоятельно. Виндовс сам будет проводить настройку часов в определенное время. Но, при необходимости, всегда можно будет осуществить синхронизацию любым из выше перечисленных способов.

Сломать NTP за 25 минут

Сетевые протоколы — милленниалы имеют одну особенность, они давно устарели и никуда уже не годятся, но заменить их не так-то легко даже тогда, когда набирается критическая масса энтузиастов и финансирования.

Основная претензия к классическому NTP в отсутствии надежных механизмов защиты от атак злоумышленников. Предпринимались разнообразные попытки решить эту проблему. Для этого сначала внедрили механизм заранее установленных ключей (PSK) для обмена симметричными ключами.

К сожалению этот способ себя не оправдал в виду простой причины — он плохо масштабируется. Нужна ручная настройка на стороне клиента в зависимости от сервера. Это значит, что вот так вот просто нельзя добавить еще одного клиента. Если на сервере NTP что-то меняется, надо перенастраивать все клиенты.

Тогда придумали AutoKey, но сразу же в нем обнаружили ряд серьезных уязвимостей в самом дизайне алгоритма и от него пришлось отказаться. Все дело в том, что начальное число (seed) содержит всего лишь 32-бита, оно слишком мало и не содержит достаточно вычислительной сложности для лобовой атаки.

Key ID — симметричный 32-битный ключ;
MAC (message authentication code) — контрольная сумма NTP пакета;

Где H() — криптографическая хэш функция.

Для расчета контрольной суммы пакеты используется та же функция.

Так получается, что вся целостность проверок пакетов держится на аутентичности кукис. Завладев ими, можно восстановить autokey и затем подделать MAC. Однако сервер NTP при их генерации использует начальное число (seed). Именно тут кроется подвох.

Функция MSB_32 отрезает от результата вычисления md5 хэша 32 старших бита. Клиентский куки не меняется до тех пор, пока параметры сервера неизменны. Дальше злоумышленнику остается лишь восстановить начальное число и получить возможность самостоятельно генерить куки.

Для начала следует подключиться к серверу NTP в качестве клиента и получить куки. После этого методом перебора злоумышленник восстанавливает начальное число следуя простому алгоритму.

Алгоритм атаки на вычисление начального числа методом перебора.

IP адреса известны, так что остается лишь создать 2^32 хэша до тех пор пока созданный куки не совпадет с тем, что получен от NTP сервера. На обычной домашней станции с Intel Core i5 на это уйдет 25 мин.

Проблемы времени и часовых поясов в Android и пути их решения

Предположим, вы уже давно используете Android, а потому может показаться, что он прекрасно справляется с задачами синхронизации времени – будильники срабатывают вовремя, каких-то явных отклонений времени не наблюдается и т. д. Однако уверены ли вы полностью в том, откуда Android на самом деле получает данные о точном времени и часовых поясах? Если у вас есть хоть какие-то сомнения о том, как это работает — добро пожаловать под кат.

В Android существует две проблемы со временем: это его непредсказуемая синхронизация и необходимость в актуализации данных о часовых поясах даже в самой свежей версии ОС.

Предыстория: Android является мобильной ОС, базирующейся на ядре Linux, он спокойно подключается к интернету и, конечно же, можно предположить, что синхронизация времени осуществляется с помощью NTP, однако, это не так. Исторически сложилось, что Android был предназначен для использования исключительно в мобильных телефонах (вспомните версию 1.6). При этом только к 3 мажорной версии он обзавёлся интерфейсом для планшетов и начали́сь другие подвижки к унификации интерфейса и начинки ОС. Однако даже версии 4.4 и Android L получают сигналы точного времени теми же методами, что их получала Nokia 3310 и другие, более ранние GSM/3GPP телефоны, т. е. от вышек сотовой связи при регистрации в сети (при подключении к вышке). При этом планшеты или другие устройства без модуля связи, в принципе не имеют возможности синхронизировать время автоматически.

К великому сожалению, чтобы научить Android синхронизировать время полностью автоматически с помощью NTP нам понадобиться root доступ ибо API для точной установки времени в Android ныне отсутствует.

Приступим. Первое, что необходимо сделать, это выключить синхронизацию времени с мобильной сетью. При этом установку часового пояса я рекомендую оставить в автоматическом режиме, а отключать её стоит, только если есть гарантия, что устройство будет работать в стационарном режиме.

Скриншот окна настроек «Настройки -> Дата и время» версии Android 4.x:

Далее, необходимо установить приложение ClockSync, которое и будет выступать для нас альтернативой демону синхронизации времени с помощью NTP.

Скриншоты окна программы ClockSync до синхронизации (слева) и после (справа):

На скриншотах видно, что разница с точным временем оказалась достаточно маленькой, однако, бывают разные ситуации, у некоторых время на устройстве может даже плавать туда-сюда поскольку оператор не удосужился навести порядок у себя на БС.

Убедившись, что всё работает, настроим автоматическую синхронизацию в программе ClockSync. Для повышения точности я рекомендую включить опции «Режим высокой точности» и «Только через WI-FI». Если с первой опцией всё понятно из описания в программе (см. скриншот ниже), то вторую опцию я рекомендую включить в первую очередь не из соображений экономии мобильного трафика, а из-за того, что мобильный интернет не способен гарантировать хоть сколько-нибудь стабильные задержки.

Всё ещё распространённый мобильный интернет 2-го (GPRS/EDGE) в принципе не в состоянии обеспечить стабильные задержки при передаче. Даже интернет 3-го (3G) и, в некоторой мере, 4-го (LTE/LTE-advanced) поколений при сильной загрузке сети или каналов связи между БС, что является типичной ситуацией для крупных населённых пунктов, не может гарантировать стабильные задержки. Поэтому даже с аппроксимацией конечная точность установки времени может быть хуже долей секунд и даже легко достигать нескольких секунд.

Помимо этого я рекомендую включить опцию «При включении», чтобы лишний раз не выводить устройство из глубокого сна и тем самым сэкономить энергию.

Скриншот настроек автоматической синхронизации в ClockSync:

В связи с масштабными изменениями часовых поясов в РФ осенью этого года необходимо уже сейчас задуматься об актуализации информации о них на всех устройствах и если с поддерживаемыми настольными ОС проблем не возникает, то в Android даже самая свежая версия ОС содержит устаревшие данные. Для того чтобы в этом убедиться устанавливаем TimeZone Fixer и наблюдаем неприглядную картину.

Скриншот программы TimeZone Fixer, запущенной на Android 4.4.4 (прошивка Cyanogenmod от 4 августа 2014), на котором хорошо видно, что данные в прошивке неактуальные:

Немножечко здравого беспокойства и заботы о пользователях:

Автор программы TimeZone Fixer предупреждает нас, что обновление файлов данных о часовых поясах может полностью «сломать» устройство и даже даёт рекомендации о том как обезопасить себя от дополнительных проблем, хоть случаи проблем единичные и очень специфичные — это действительно хорошая забота о простых пользователях.

Только поэтому я и внёс этот кусочек в статью, он хоть и не имеет непосредственного отношения к проблеме, но это действительно хороший пример заботы о пользователях. В то же время предупреждение насчёт версий 4.3+ вызвано лишь малым количеством отзывов о программе для устройств с новыми версиями ОС, поэтому, пожалуйста, после использования обязательно напишите о́тзыв об этом приложении.

После обновления данных о часовых поясах программа предло́жит перезагрузится, однако, я рекомендую перезагрузить устройство самостоятельно через системное меню поскольку программа осуществляет перезагрузку фактически эквивалентную reset, что, пусть и с малой вероятностью, но может привести к проблемам и потери данных.

С удовольствием отвечу на любые вопросы или внесу дополнения, которые сообщество посчитает необходимыми, однако, хочется избежать перегруженности статьи дополнительной информацией, дабы придерживаться формата компактного руководства по решению конкретной проблемы.

UPD: Эта инструкция полностью решает проблему часовых поясов только для версий младше 4.4. С версии 4.4 нужен дополнительный патчинг, пока вопрос находится на стадии исследования возможностей для создания юзер-френдли решения.

Второй этап — NTP под защитой NTS

На втором этапе клиент безопасно синхронизирует время с NTP сервером. Для этой цели он передает четыре специальных расширения (extension field) в структуре NTPv4 пакета.

Unique Identifier Extension содержит случайный nonce для предотвращения атак путем повтора.
NTS Cookie Extension содержит один из имеющихся в наличие у клиента NTP куки. Поскольку только клиент располагает симметричными AAED ключами C2S и S2C, сервер NTP должен извлечь их из материала куки.
NTS Cookie Placeholder Extension способ для клиента запросить дополнительные куки с сервера. Это расширение необходимо, чтобы ответ сервера NTP не был намного длиннее, чем запрос. Это позволяет предотвратить атаки усиления.
NTS Authenticator and Encrypted Extension Fields Extension содержит шифр алгоритма AAED с C2S ключем, заголовком NTP, временными отметками, и упомянутыми выше EF в качестве сопутствующих данных. Без этого расширения возможно подделать временные отметки.

Получив запрос от клиента, сервер проверяет подлинность NTP пакета. Для этого он должен расшифровать куки, извлечь алгоритм AAED и ключи. После успешной проверки NTP пакета на валидность сервер отвечает клиенту в следующем формате.

Unique Identifier Extension зеркальная копия клиентского запроса, мера против атак путем повтора.
NTS Cookie Extension больше куки для продолжения сеанса.
NTS Authenticator and Encrypted Extension Fields Extension содержит шифр AEAD с S2C ключем.

NTPSec

В чем особенность NTP? Несмотря на то, что автор проекта Dave Mills старался как можно лучше документировать свой код, редкий программист сумеет разобраться в хитросплетениях алгоритмов синхронизации времени 35-детней давности. Часть кода написана до эпохи POSIX, а Unix API тогда сильно отличался от того, что используется в наши дни. Кроме того, нужны знания по статистике, чтобы очистить сигнала от помех на шумных линиях.

NTS была не первой попыткой починить NTP. После того, как злоумышленники научились использовать уязвимости NTP для усиления DDoS атак, стало ясно, что нужны радикальные перемены. И пока готовились и доводились до ума черновики NTS, National Science Foundation США в конце 2014 г. срочно выделил грант на модернизацию NTP.

Рабочую группу возглавил не абы кто, а Эрик Стивен Реймонд — один из основателей и столпов сообщества Open Source и автор книги Собор и Базар. Первым делом Эрик со товарищи попробовали перенести код NTP из платформы BitKeeper на git, но не тут-то было. Лидер проекта Harlan Stenn был против этого решения и переговоры зашли в тупик. Тогда было решено форкнуть код проекта, так возник NTPSec.

Солидный опыт, в том числе работа над GPSD, математический бэкграунд и магический навык чтения древнего кода — Эрик Реймонд был именно тем хакером, который мог вытащить такой проект. В команде нашелся специалист по миграции кода и всего за 10 недель NTP обосновалсяна GitLab-е. Работа закипела.

Команда Эрика Раймонда взялась за дело так же, как Огюст Роден при работе с глыбой камня. Удалив 175 KLOC старого кода, им удалось значительно сократить площадь атаки, закрыв множество дыр безопасности.

Вот неполный список попавших под раздачу:

Недокументированные, устаревшие, устаревшие или сломанные refclock.
Неиспользуемая библиотека ICS.
libopts/autogen.
Старый код для Windows.
ntpdc.
Autokey.
C код ntpq переписан на Python.
C код sntp/ntpdig переписан на Python.

Значительно усилена защита кода от переполнения буфера. Чтобы предотвратить переполнение буфера, все небезопасные строковые функции (strcpy / strcat / strtok / sprintf / vsprintf / gets) заменили безопасными версиями, которые реализуют ограничение размера буфера.
Добавлена поддержка NTS.
Десятикратно повысили точность временного шага с помощью привязки физического оборудования. Это связано с тем, что современные компьютерные часы стали гораздо точнее тех, что были в момент зарождения NTP. Больше всех от этого выиграли GPSDO и выделенные радиостанции времени.
Количество языков программирования сократилось до двух. Вместо скриптов Perl, awk и даже S, теперь сплошной Python. За счет этого больше возможностей повторного использования кода.
Вместо лапши скриптов autotools проект стал использовать систему сборки программного обеспечения waf.
Обновили и реорганизовали документацию проекта. Из противоречивой, и местами архаичной коллекции документов создали вполне сносную документацию. Каждый ключ командной строки и каждая сущность конфигурации теперь имеют единую версию правды. Кроме того, страницы руководства и веб документация теперь создаются из одних и тех же основных файлов.

5 способов синхронизации времени в ОС Windows 10 и почему возникает ошибка

Многие пользователи Вин 10 не придают особого значения точности часов на экране своего ПК. Но некоторым людям правильное время на компьютере жизненно необходимо для корректной работы специализированного софта. К такому относятся бухгалтерские, геймерские, трейдерские, букмекерские, блогерские и прочие программы. Рассмотрим, как правильно провести синхронизацию времени на ПК с Windows 10 по своему месту нахождения или расположению нужного сервера.

Первый этап — NTS KE

На данном этапе NTP клиент инициирует TLS 1.2/1.3 сеанс по отдельному TCP соединению с сервером NTS KE. Во время этой сессии происходит следующее.

Стороны определяют параметры AEAD алгоритма для второго этапа.
Стороны определяют второй протокол нижнего уровня, но на данный момент лишь NTPv4поддерживается.
Стороны определяют IP адрес и порт NTP сервера.
NTS KE сервер выдает куки под NTPv4.
Стороны извлекают из материала куки пару симметричных ключей (C2S и S2C).

Что делать, если синхронизация часов не работает

Если после всех описанных способов при попытке настройки локального времени происходит ошибка, то можно сделать еще несколько действий:

NTS — новый Autokey

Мириться с такими дырами в безопасности Autokey было невозможно и в 2012 г. появилась новая версия протокола. В целях скомпрометированного названия решили провести ребрендинг, так Autokey v.2 окрестили Network Time Security.

Протокол NTS является расширением безопасности NTP и в настоящее время поддерживает лишь одноадресный режим (unicast). Он дает надежную криптографическую защиту от манипуляций пакетами, предотвращает отслеживание, хорошо масштабируется, устойчив к потере сетевых пакетов и приводит к наименьшим потерям точности, возникающим в процессе защиты соединения.

NTS соединение состоит из двух этапов, в которых используются протоколы нижнего уровня. На первом этапе клиент и сервер договариваются о различных параметрах соединения и обмениваются куки, содержащими ключи со всем сопутствующим набором данных. На втором этапе происходит собственно защищенный NTS сеанс между клиентом и сервером NTP.

NTS состоит из двух протоколов нижнего уровня: Network Time Security Key Exchange (NTS-KE), инициализация безопасного соединения поверх TLS, и NTPv4 — последней инкарнации протокола NTP. Чуть подробнее об этом ниже.

Читайте также: