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Zur Jahrtausendwende befürchteten viele Menschen, dass es zu einem großflächigen Ausfall der damals vorhandenen IT-Infrastruktur kommen könnte. Ein großer Teil dieser Befürchtungen war reiner Aberglaube, doch gab es den sogenannten Millenium-Bug, der tatsächlich für einige Probleme sorgte, vor allem bei Geräten und Systemen, die in irgendeiner Weise auf eine Datumsanzeige setzten.

Im Jahre 2038 wird es wieder einen solchen Moment geben, in dem durch fehlerhafte Datumsanzeigen schwerwiegende Probleme auftreten könnten, denn am 19. Januar 2038 um 03:14:07 Uhr UTC läuft zwar nicht der Maya-Kalender ab, sondern die sogenannte Unixzeit.

Was ist die Unixzeit und warum läuft sie ab?

Die sogenannte Unixzeit ist eine Zeitdefinition, die in den 70er Jahren für das Betriebssystem Unix eingeführt wurde. In der aktuell gültigen Definition von 1975 begann die Unixzeit am 1. Januar 1970, 00:00:00 Uhr UTC (UTC = Coordinated Universal Time = koordinierte Weltzeit). Sie zählt dabei die vergangenen Sekunden seit dem Startdatum, wobei Schaltsekunden übersprungen werden.

Die Unixzeit hat insgesamt eine Kapazität von 2.147.483.647 Sekunden, was einer vorzeichenbehaftete 32-Bit-Ganzzahl entspricht (2³¹ – 1). Sobald diese überschritten wird (was im Jahre 2038 der Fall sein wird), springt das Vorzeichen von positiv auf negativ um, was zu einer Zeitangabe weit vor dem 1. Januar 1970 bedeuten würde.

Hier ist das die Krux des Jahr-2038-Promblems zu erkennen. Sämtliche Systeme, die diese 32-Bit-Unixzeit verwenden, werden ab diesem Zeitpunkt ein völlig falsches Datum anzeigen und verarbeiten. In der Softwareentwicklung nennt man dieses Problem auch Zählerüberlauf.

Mögliche wirtschaftliche Folgen

Da Unixsysteme vor allem bei Banken und ihm Versicherungssektor eine weite Verbreitung besitzen, sind diese Wirtschaftszweige natürlich besonders gefährdet, vor allem, da diese Branchen stark auf korrekte Zeitstempel angewiesen sind. Neben diesen Servern und anderen Unixsystemen arbeiten viele eingebettete Systeme (z.B. Router oder elektronische Messgeräte) mit unixartigen Betriebssystemen.

Gravierend könnten die wirtschaftlichen Schäden werden, wenn beispielsweise Transaktionen von Banken nicht getätigt werden, weil sie weiterhin auf den direkten Zeitstempel warten. Der würde allerdings länger auf sich warten lassen, da die Unixzeit fälschlicherweise einen Zeitpunkt im Dezember 1901 angeben würde.

Für die Anwender von unixbasierten Betriebssystemen oder Programmen könnte sich das Jahr-2038-Problem dadurch äußern, dass die Software in eine Endlosschleife gerät und sich dadurch „aufhängt“, da die Programme auf einen gewissen (scheinbar weit in der Zukunft liegenden) Zeitpunkt warten.

Sollte das Problem mit der ablaufenden Unixzeit also nicht rechtzeitig behoben werden, drohen in vielen wirtschaftlichen Bereichen, in den mitunter extrem viel Geld steckt, enorme wirtschaftliche Schäden und Systemtotalausfälle.

Behebung des Problems

Um diesem Problem zu beheben und um eine Wiederholung der Folgen wie beim Millenium-Bug von 2000 zu verhindern, bei dem durch ungenügende Vorbereitung ein ähnlicher Fehler in der Verarbeitung von Jahreszahlen zu wirtschaftlichen Schäden im Bereich von mehreren hundert Milliarden US-Dollar eintraten, werden schon weit im Voraus Vorkehrungen getroffen, um die Schäden zu minimieren oder komplett auszuschließen.

Grundlegend wird die Unixzeit von 32-Bit auf 64-Bit umgestellt, was dazu führen würde, dass die dann neu definierte Unixzeit erst in 292 Milliarden Jahren auslaufen würde. Zum Vergleich: Das Universum ist bisher circa 13,81 Milliarden Jahre alt. Bis das der Fall sein wird, bleibt der Menschheit also noch genug Zeit, um eine technische Lösung für dieses Problem zu finden.

Diese Umstellung ist bereits im Gange und wird sukzessive mit neuen Unixupdates auf die verschiedensten Systeme aufgespielt. Allerdings ist damit das Problem nicht endgültig gelöst oder Schäden abgewandt, da dadurch zwar die Server eine 64-Bit-Unixzeit liefern, die Programme, die noch mit 32-Bit arbeiten diese allerdings nicht verarbeiten können, was erneut zum Jahr-2038-Problem führt. Es müssen also auch sämtliche Programme, die die Unixzeit vernwenden, auf 64-Bit aufgerüstet werden.

Diese Umstellung kann mitunter sehr aufwendig sein, da der komplette Programmcode vieler und komplexer Programme durchforstet und aktualisiert werden muss.

Eine Alternative zur Umstellung auf eine 64-Bit Unixzeit mit Sekundenschritten stellt eine Verkleinerung der Zeitintervalle dar, wie sie so bereits in vielen Entwicklungsumgebungen wie bei JAVA (64-Bit und Millisekunden) eingesetzt werden. Da gerade im Bankensektor eine so hohe zeitliche Genauigkeit von Nöten ist, scheint es sinnvoll, die Unixzeit auch in dieser Hinsicht zu überarbeiten.

Eine weitere Möglichkeit wäre es, den Zeitstempel als Zeichenkette (YYYYMMDDHHMMSS) abzuspeichern, wie es in ISO 8601 bereits vorgesehen ist. Dies würde bis zum Jahreswechsel 9999/10000 ausreichen, um Jahr-Überlauf-Probleme auszuschließen. Allerdings müssten auch hier etliche Programme angepasst werden, da innerhalb eines Programms der Zeitstemepl wieder in ein problematisches Binärformat umgewandelt werden könnten.

Ähnliche Probleme

Das bereits erwähnte Jahr-2000-Problem (oder Millenium Bug) verursachte zum Jahrtausendwechsel enorme wirtschaftliche Schäden und sorgte sogar für eine Rezession in der Informatikbranche.

Zehn Jahre später, im Jahr 2010 traten einige der für das Jahr 2000 erwarteten Fehler unerwartet auf und überraschte die Wirtschaft. So wurden durch fehlerhafte Datumsformate vor allem bei EC- und Kreditkarten die Jahre 2010 und 2016 vertauscht.

Beim Jahr-2027-Problem werden auf Rechnern der 3000er Serie des Herstellers Hewlett-Packard die Bits für das Datenformat aufgebraucht sein. Da diese Rechner allerdings seit 2015 keinen Support mehr erfahren und bereits mehrere Jahrzehnte alt sind, sind hier keine nennenswerten Schäden zu erwarten.

Im Jahr 2036 werden die Zähler des in Unix-Kreisen weit verbreiteten Zeitsynchronisations-Protokolls NTP (Network Time Protocol) überlaufen, was vor allem für eingebettete Systeme wie Router oder Messgeräte problematisch werden könnte. Diesem Problem wurde allerdings bereits weitestgehend durch moderne Implementierungen entgegengewirkt.

Fazit

Auch wenn es auf den ersten Blick erschreckend wirken mag, dass die Zeit so vieler Server und Rechner in der Wirtschaft auszulaufen droht, kann an dieser Stelle weitestgehend Entwarnung gegeben werden. Größere Ausfälle oder finanzielle Schäden sind nicht zu erwarten, da bereits Jahrzehnte im Voraus geplant wurde. Lediglich in einzelnen oder veralteten Systemen könnte es zu kleineren Problemen kommen.

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