sou · GVB397 · 2008-01-01 00:00:00 — Rapporten har utarbetats av en referensgrupp till utred- ningen om legal metrologi, tid och frekvens samt riksmät- platser (se avsnitt 1.4). av slutsatser och förslagUT ................... behov av tid- och frekvenssynkroniseringUT........... och deras krav på tid och frekvensUT..................... förväntningar för utvecklingen av behov och av tid och frekvensUT............................................. av tid och frekvensUT ........................................... avseende tid och frekvensUT............................................. och befogenhet över området tid och frekvensUT....... för nationell tid och frekvensUT.............. och utvecklingsplan för kommande 5 årUT ................. på tid och frekvensUT ........................................................ för kontinuerlig och långsiktig finansieringT.... av referensgruppens beräkning av finansieringsbehov för Alt 1 Alt 2, resp. som visar behovet av tidsnoggrannhet bland på tid och frekvens jämförelse med över områdena produktion, distribution av tid och frekvens samt därtill hörande kompetensmedel för FoU Modell för kontinuerlig och långsiktig finansieringT....................... av referensgruppens förslag för finansiering av Produktion respektive distribution av tid och frekvens samt därtill knuten FoUT ............... Dokumentet är en rapport om tid och frekvens skriven på uppdrag av Utredningen om legal metrologi, tid och frekvens samt riksmät- platser (N 2006:14). des Poids et Mesures System, t.ex. GPS, International Earth Rotation and Reference Svensk Teleutveckling och ProduktInnovation (Svenska universitetsdatanätet) Styrelsen för ackreditering och teknisk [1]Direktiv 2006:106 [2]Korrekt tid och säker tidsangivning för robustare elek- troniska kommunikationer (PTS-ER:2005:32). [3]Svenska delen av Internet - Struktur, säkerhet och regler (Statskontoret 1997:18) [4]Sammanhållen strategi för samhällets IT-säkerhet (Stats- kontoret 1998:18) [5]Proposition 1999/2000:86, Ett informationssamhälle för alla Utredningen om legal metrologi, tid och frekvens samt riksmät- platser (N 2006:14) har i uppdrag bl.a. att analysera och föreslå dels vem som bör ha samordnings- och/eller huvudansvar för spårbar tid och frekvens i , dels vem/vilka som bör ha ansvar för produktion, distribution och tillhandahållande av spårbar tid och frekvens. Som grund för sitt arbete har utredningen uppdragit åt utred- ningens sakkunniga att ta fram ett underlag avseende de frågor om tid och frekvens som anges i utredningens direktiv. arbete har bedrivits i två steg. Först hölls en hearing med ett 20-tal intressenter inom området, representerande såväl näringsliv som berörda myndigheter. En mindre referensgrupp tillsattes därefter och arbetade vidare med frågorna utgående från vad som framkom vid hearingen. I referensgruppen, som formellt står som författare av denna rapport, har följande personer ingått: , Näringsdeparte- mentet; , ; , , , SP ; , ; , Netnod samt , STUPI. Som stöd i referensgruppens arbete har två konsulter anlitats. Dels (.SE, infrastruktur), dels (TietoEnator). är den som har skrivit rapporten, medan uppdrag begränsats till att bidra med underlag insamlat genom intervjuer med myndig- hetsföreträdare beträffande myndigheters användning av tid och frekvens. Referensgruppen har hållit tre sammanträden. 2Sammanfattning av slutsatser och förslag Det är viktigt med egen produktion av tid och frekvens i . Det är viktigt att det finns en riksmätplats för tid och frekvens i . Det är viktigt att olika tidsangivelser anges enligt samma tidsskala. Det krävs ett långsiktigt åtagande och löpande resurstilldelning för att upprätthålla funktionen tid och frekvens hos en riksmätplats för tid och frekvens i . Referensgruppen har kommit till slutsatsen att behöver ha egen kapacitet att utveckla, upprätthålla och slutligen driva funk- tion och system för produktion och distribution av spårbar tid och frekvens. Att korrekt och spårbar tid är tillgänglig och sprids på ett stabilt sätt och används i är en förutsättning för ett högtekno- logiskt informationssamhälles förmåga att fungera såväl i vardags- lag som vid svåra påfrestningar. Detta leder till ett behov av att dels ha ett nationellt uthålligt och robust system för tid- och frekvens- synkronisering, dels genomföra åtgärder för att minska stora beroende av GNSS, eller andra för störningar känsliga radiobaserade system för sådan synkronisering, som finns. System som i huvudsak behärskas av en annan nation. Tillgång till en korrekt och internationellt spårbar tidhållning i med hög och väl dokumenterad kvalitet är en viktig gemensam resurs i samhället som staten bör ha ett ansvar för att bidra till att tillhandahålla. Att tillhandahålla spårbar tid för den svenska delen av Internet utgör en del av Internets infrastruktur och bör enligt referens- gruppens mening vara en allmän nyttighet tillgänglig för alla Inter- netanvändare. Det måste göras mer allmänt känt att spårbar tid kan hämtas över Internet med tekniken Network Time Protocol (NTP) från atomur vid de större nationella knutpunkterna för Internet. PTS bör få i uppdrag att utarbeta ett vägledningsdokument som klar- gör hur en användare kan få tillgång till spårbar tid, vad den ska användas till och varför. En rekommendation bör utarbetas av regeringen att endast tidskällor med säkerställd spårbarhet och robusthet ska komma i fråga för användning som primärkälla t.ex. för samhällsviktiga funktioner och e-förvaltning. Dessa primärkällors tidsangivelser bör dessutom vara signerade så att användaren kan säkerställa att tiden kommer från en korrekt källa. NTP är i de flesta tillämp- ningar det mest effektiva sättet att styra upp och synkronisera en tidsskala i ett datorsystem, då någon ytterligare hårdvara inte behöver anskaffas och drivas av användaren. Liksom bör SP fortsatt ha ansvar för att realisera en sekund och koppla denna till den internationella tidsskalan UTC, för att övervaka kvalitet och spårbarhet till användare samt för att leda forskningen inom detta område. Atomklockor för den natio- nella tidsskalan bör finnas utspridda på lämpliga platser i för att se till att SP inte blir en single point of failure som tidskälla. Redundans skapas genom att det ska finnas minst två kopplingar mot UTC från , placerade på geografiskt åtskilda platser i landet, där den ena är SP. Ur robusthetssynpunkt är det nödvändigt att minska beroendet av radiobaserade metoder t.ex. genom att utnyttja den befintliga infrastrukturen för Internet och åstadkomma överföring av tid och frekvens parallellt med ordinarie trafik på nätet. En sådan metod bidrar till att motverka risken för riktade attacker mot distribution av tid och frekvens. Att utveckla en sådan metod men också att utveckla tekniken i övrigt i takt med behoven kräver att det finns dels finansiella resurser att bedriva verksamheten som sådan, dels forskning och utveckling inom området. Därför bör SP enligt referensgruppens uppfattning ha ansvar för produktion av och utgöra riksmätplats för tid och frekvens i enligt den modell som finns . PTS bör enligt referensgruppen ha myndighetsansvar för distribution av tid och frekvens till den svenska infrastrukturen för elektroniska kommunikationer samt för forskning och utveckling inom detta område. Det måste finnas både kompetens och ekonomiska resurser för att driva var och en av delarna produktion, distribution samt forsk- ning och utveckling i . Sektorsansvariga myndigheter bör enligt referensgruppen bära ansvaret för att formulera krav på användning av spårbar tid och frekvens med den noggrannhet som krävs med hänsyn till verk- samheten och de behov som finns i respektive sektor. De resurser skapar för den svenska tidsskalan skall aktivt göras tillgängliga för Försvarsmakten för användning vid inter- nationella insatser inom EU, NATO och FN samt för system inom . För att medverka till att alla resurser inom tas tillvara på ett så effektivt sätt som möjligt samt för att skapa redundans och mångfald i tekniklösningar skall SP och PTS också verka för ett samarbete mellan den privata och offentliga sektorn. Enligt referensgruppens bedömning finns det tre alternativa ambitionsnivåer för verksamheter inom tid och frekvens i . Samtliga ambitionsnivåer är kopplade till de behov som gruppen ser framför sig men beroende på vilken ambitionsnivå man väljer kommer det att få långtgående konsekvenser för framtida möjligheter att möta teknikutvecklingen inom området, då kom- petens och internationellt samarbete är verksamheter som tar att bygga upp eller i värsta fall återskapa. De tre ambitionsnivåerna är kopplade till varandra på så sätt att alternativ 1 är en miniminivå och alternativ 2 motiveras av den behovsutveckling som referensgruppen ser framför sig. Ambitions- nivån i alternativ 3 placerar och området till en inter- nationellt framstående nivå och är en naturlig och önskvärd följd av de två första nivåerna. Referensgruppen betraktar alternativ 1 som en miniminivå. En ambitionsnivå lägre än alternativ 1 innebär enligt referensgruppens mening att i praktiken förlorar sin förmåga att tillhanda- hålla korrekt tid till svenska användare i takt med informations- samhällets behov. Referensgruppen anser att tid och frekvens är en mycket viktig komponent i det svenska IT-samhället och att många samhälls- funktioner kommer att vara beroende av rätt tid och att resursen för att tillhandahålla tid för elektroniska system därmed ska vara en del av samhällets infrastruktur. Målsättningen ska vara att vi inom landet ska ha kompetens som innebär att vi kan utveckla, bygga och driva ett system för tid och frekvens som kan säkerställa till- gänglighet och behov av noggrannhet så att försök att manipulera eller slå ut systemet för produktion och distribution av tid ska vara så resurskrävande att möjligheten inte utgör något hot. 2.1.1Nuvarande nivå (Alt. 1) Med alternativ 1 lägger vi officiellt fast nuvarande nivå som innebär att vi bibehåller dagens verksamhet med tidsfabriker vid SP, Stupi samt och distribution till tre samlingspunkter för elek- troniska kommunikationer, med en begränsad forskning inom framför allt området tidsöverföring och GNSS-teknik. Ur ekonomisk synvinkel innebär alternativ 1 en något högre årlig kostnad jämfört med nuvarande nivå på 800 kSEK som förklaras av att deltagande organisationer som Stupi, och måste få rimlig ersättning för de driftkostnader som kan knytas till tid- och frekvensverksamheten, något som de så här långt inte har fått. Den stora förändringen är annars att verksamhet som finansierats med tidsbegränsade medel kan omvandlas till en mer långsiktig finansieringsform. Den kompetens som har byggts upp och den verksamhet som pågår vid PTS, SP, Netnod, Sunet, Stupi och kan fortgå i dagens omfattning med en tryggad långsiktig finansiering för drift och underhåll. Den avgörande kompetensuppbyggnaden och därtill hörande tekniskt arbete har till stor del finansierats med hjälp av tidsbegränsade projekt på mellan 1 med medel från olika forskningsfinansiärer. En nackdel med detta är den osäkerhet som det innebär för att utveckla och behålla kompetens. Jämfört med innebär också alternativet att reparationer eller utbyte av atomklockor kan ske på ett planerat sätt då dessas livslängd med bibehållande av maximal prestanda är typiskt mellan 5 . Det innebär också att de klocksystem som finns placerade i knutpunkterna för elektroniska kommunikationer kan uppgraderas och i erforderlig omfattning ersättas med ny utrustning då existe- rande utrustning är för gammal. Nödvändigheten av en hållbar lösning ska ses mot bakgrund av att den största finansiären, , med de ändringar i myn- dighetens finansiering som aviserats, inte kommer att kunna stödja projekt inom robust tid och frekvens framöver. 2.1.2Utökad produktion och infrastruktur (Alt. 2) Alternativ 2 är en något högre ambitionsnivå som innebär att vi utökar dagens verksamhet på SP, Stupi och med ytterligare en fullt utrustad tidsfabrik till totalt fyra platser i landet och distribution till minst åtta knutpunkter för elektroniska kommuni- kationer. Den nya tidsfabriken bör etableras i ett skyddat utrymme anvisat av PTS. Målsättningen är att kunna skapa tidsöverförings- mekanismer mellan dessa 12 punkter utan att vara beroende av vare sig radioburna system som satelliter eller resurser utanför svensk kontroll. Syftet med de tre existerande tidslaboratorierna vid SP, Stupi och är att vara tidsfabriker men där bedrivs en FoU-verksamhet för att bl.a. utveckla och bygga nya system. De tre tidslaboratorierna har system för tillträdesskydd men är sam- tidigt ordinarie arbetsplatser för berörd personal. Att förlägga en fjärde tidsfabrik i ett skyddsklassat utrymme på liknande sätt som de mest väsentliga distributionsnoderna vid sammankopplings- punkter för elektroniska kommunikationer bedömer referens- gruppen som väsentligt med tanke på betydelsen av tid för infor- mationssystemet, det fysiska skyddet, närheten till de centrala transmissionsnäten för elektronisk kommunikation, förmågan att kunna svara mot de framtida behoven samt förmågan att möta riskerna för angrepp mot systemet. Att öka skyddsklassen för något eller några av de befintliga tidslaboratorierna tillika arbets- platserna till samma nivå som för distributionsnoderna är inte rimligt. Att etablera en fjärde tidsfabrik i en befintlig skyddad sammankopplingspunkt där flera av de viktigaste användarna/dis- tributörerna finns är mer kostnadseffektivt. En sådan placering av en fjärde tidsfabrik skapar dessutom bättre redundans och därmed robusthet att motstå såväl logiska som fysiska attacker. I finns ett antal väl skyddade knutpunkter för elektro- nisk kommunikation. I dessa finns distributionsnoder, servrar m.m. för operatörer som har väsentlig inverkan och betydelse för näten för elektronisk kommunikation. I de skyddade knutpunkterna utbyter operatörerna olika typer av trafik. Knutpunkterna är i fredstid inte bemannade men kan i händelse av kris bemannas med personal från de olika operatörerna. Referensgruppens bedömning är att betydelsen och behovet av robust tid kommer att öka väsentligt och inom Bilaga 5 SOU 2007:97 detta alternativ ryms därmed också en utbyggnad av antalet centraler för tidsdistribution. På denna nivå ryms även ett utökat samarbete med industrin inom segmentet rymd-GNSS samt med universitet och högskolor inom framför allt Internettekniker för distribution av tid. 2.1.3FoU och infrastruktur på IT-nationsnivå (Alt. 3) Alternativ 3 innebär en ambitionsnivå där intar en tät- position inom området. Referensgruppen har uppfattningen att med en högre ambitionsnivå ligger svensk forskning och utveckling i internationell framkant när det gäller utveckling av primärklockor och tidsöverföring och denna ambitionsnivå är helt i linje med uttalade mål för och den europeiska gemenskapen. En ambitionsnivå enligt alternativ 3 bidrar till att attrahera forskare så att vi dels kan behålla dem vi har i , dels attrahera forskare från andra delar av världen och därmed långsiktigt gynna forskning, innovation och konkurrenskraft. Svenska politiker har med stor enighet och strävat efter att ska inta en position som världsledande IT- nation och framhållit att detta är viktigt för att hela ska utvecklas och kunna leva. position som ledande IT-nation är ur ett internationellt perspektiv värdefull och viktig att arbeta för att behålla. Detta kräver en prioritering av de insatser som kan och bör göras. Målsättningen förstärks av att vi i inom några områden också har en internationellt framstående industri inom IT-området. Ett delmål är att inleda forskning och utveckling av primär- klockor på olika nivåer av noggrannhet till tidsfabrikerna och distributionspunkterna som nämns i 2.1.2. Med en sådan ambi- tionsnivå finns det kompetens och resurser för att utveckla metoder att verifiera och loggföra lokala GNSS-baserade tidsgivare som olika användare har för sitt interna behov. Ambitionsnivån innebär att teknik som ligger nära grundforskning inom framför allt optoelektronik och som i flera fall finns vid några av landets högskolor ska utvecklas till fungerande och robusta klockenheter. Vidare skulle och svenskt kunnande på detta område bli en mycket attraktiv samarbetspartner för projekt inom EU inom detta såväl som inom andra närliggande vetenskapsområden. Nedanstående schematiska beskrivning illustrerar en verksamhets- översikt över områdena produktion av tid, distribution av tid och frekvens samt därtill hörande kompetensmedel för FoU Bilden visar relevans för olika delar med avseende på de olika ambitions- nivåer som beskrivs i de tre olika alternativ som referensgruppen presenterar. Modell för kontinuerlig och långsiktig finansiering Produktion av tid och frekvens GNSS, Glonass, Primärt ToF lab i bergrum, Alt 2 1) Produktion/distribution av tid och frekvens, Alt 1 2) Utveckling av klockor, Alt 3 Nationellt system för att distribuera korrekt och robust tid för det svenska IT-samhället NTP-servrar vid tre knutpunkter, Alt 1 NTP-servrar vid åtta knutpunkter, Alt 2 Nedanstående tabell ger en sammanfattning av referensgruppens förslag för finansiering av Produktion respektive Distribution av tid och frekvens samt därtill knuten forskning och utveckling. Sammanfattning av referensgruppens beräkning av finansierings- behov för Alt 1, Alt 2, resp. 1)Avser medel för att kunna genomföra uppgraderingar av atomur, som har känd begränsad livslängd, på ett planerat sätt. 2)Dagens verksamhet inom området tid och frekvens finansieras över anslaget för Metrologi m.m. med 2 300 kkr (700 kkr normaliehållning, 600 kkr kompetensmedel samt 1 000 kkr öronmärkta medel för tid över Internet). I övrigt finansieras verksamheten m.h.a. olika tidsbegränsade FoU- projekt från PTS, FMV m.fl. med drygt 4 000 kkr (avser arbete, några investeringar ingår inte). 3)Avser uppgradering av befintliga tre klocksystem för NTP på grund av hög ålder och behov av säkerhetsuppgraderingar m.m. 4)Avser investeringar för att etablera en ny primär klockanläggning placerad i bergrum för produktion av tid. 5)Avser investeringar för att etablera ytterligare fem klocksystem i sammankopplingspunkter för elektroniska kommunikationer. 6)Avser medel under projektets första därefter bedöms det årliga behovet vara 2 000 kkr. Referensgruppen förordar en förstärkning motsvarande minst alternativ 2 enligt ovan. Alternativ 3 är en eftersträvad målsättning men det kräver samverkan över gränserna mellan fler organisa- tioner inom och utanför forskningsvärlden (forskningsråd/finan- siärer och samarbetspartners inom universitet och högskolor) och förutsättningarna för detta behöver enligt referensgruppens upp- fattning undersökas vidare, något som inte rymts inom detta uppdrag. Utredningen om legal metrologi, tid och frekvens samt riksmät- platser (N 2006:14) har till uppdrag bl.a. att analysera och föreslå dels vem som bör ha samordnings- och/eller huvudansvar för spårbar tid och frekvens i , dels vem/vilka som bör ha ansvar för produktion, distribution och tillhandahållande av spårbar tid och frekvens. I uppdraget ingår även att föreslå former och ansvar för finan- siering av verksamheten spårbar tid och frekvens. Finansieringen bör omfatta samtliga delar, produktion, distribution samt forskning och utveckling (FoU). I utredningens direktiv (dir. 2006:106) anges att eftersom flera olika departement och myndigheter berörs av denna fråga, så behöver ansvarsförhållandena kring robust, korrekt och spårbar tid och frekvens klargöras. Enligt direktiven bör det också klarläggas hur man kan främja en utökad användning av spårbar tid, t.ex. för samhällsviktiga aktörer. Utredningen har också i uppdrag att föreslå åtgärder som kan behövas för att stimulera användning av robust, spårbar tid och frekvens i samt lämplig ansvarsfördelning mellan olika aktörer i detta avseende. Föreliggande rapport har utarbetats inom ett delprojekt i utredningen. har till sin hjälp haft en referensgrupp. Referensgruppen har fört sina resonemang med utgångspunkt från spårbar tid. Tillgång till frekvens skiljer sig något från men hänger nära samman med tid, och beskrivs därmed separat. Referens- gruppen behandlar däremot inte frågan om riksmätplatsverksam- heten utanför områdena tid och frekvens. är SP riksmätplats för tid, tidsintervall och frekvens. I enlighet med direktivet ska utredningen om legal metrologi, tid och frekvens samt riksmät- platser, analysera riksmätplatsverksamheten i sin helhet. I direk- tivet har dock området tid, tidsintervall och frekvens lyfts fram som en särskild punkt och detta kan motiveras genom att: den s.k. normaliehållningen normalt sker med utgångspunkt från verksamhet i SP:s egna laboratorier i men inom detta område ingår också atomklockor på flera andra platser i i samverkan med andra aktörer. internationella jämförelsemätningar normalt sker med intervall medan de inom tid och frekvens sker kontinuerligt, enligt ett schema fastställt av BIPM, den Internationella Byrån för Mått och Vikt i . sker en del av dessa jämförelser dessutom mot betalning av en årlig avgift. den inom övriga riksmätplatser normala uppdragsverksamheten (hit räknas inte FoU-uppdrag) knappast existerar. bestod den för SP:s del av en handfull kalibreringsuppdrag och tekniska bedömningar av ackrediterade laboratorier samt till- handahållandet av Fröken på uppdrag av TeliaSonera. verksamheten både i SP:s laboratorier och tidsservrarna vid de nationella knutpukterna har mycket höga krav på tillgänglighet och drivs dygnet runt (för tidsservrarna i de nationella knut- punkterna sker driften i samverkan med som även driver själva knutpunkterna). Servrarnas noggrannhet övervakas kontinuerligt och deras stabilitet redovisas på en webbplats för kvalitetssäkrad uppföljning. verksamhet som den att tillhandahålla tid över Internet från publikt tillgängliga servrar i de nationella knutpunkterna samt från SP har ett mycket stort antal användare, däribland flera med samhällsviktiga funktioner både i och utanför landets gränser. Någon enkel och praktisk metod för att ta ut ersättning av användarna för en sådan publik tjänst har inte kunnat skapas. ambitionen bör vara att spårbar tid ska finnas i så många system och applikationer som möjligt i dess grundutförande, eftersom de som driver och använder dessa system och applikationer inte vet att spårbar tid behövs förrän det är . Det är viktigt att se till att den bästa lösningen också är den enklaste och billigaste att använda, och att det skall vara svårt att göra fel. 4.1Generella behov av tid- och frekvenssynkronisering Rent generellt ser referensgruppen två perspektiv på användning och hantering av tid och frekvens, ett administrativt och ett operativt. Än så länge är det relativt få verksamheter som betraktar tidssynkronisering ur det administrativa perspektivet som kritiskt, medan däremot hanteringen av tid och frekvens ur ett operativt perspektiv betraktas som mycket kritiskt. Med operativt perspektiv avses t.ex. i samband med tekniska tillämpningar där man analyserar förloppet vid dataintrång och virusattacker. Tid och tidsstämpling har i dessa sammanhang en viktig roll som är förhållandevis lätt att inse även för en icke- expert. Samma gäller också vid t.ex. brottsutredningar då man kartlägger personers rörelser med hjälp av bilder från olika kamera- övervakningssystem. Ur ett administrativt perspektiv vore det en fördel, om man kan bygga in krav på noggrannhet för tid redan från början när regler formuleras om sådana system. Det skulle spara mycket resurser och dessutom stödja rättssäkerheten. ser vi en utveck- ling mot tiotusentals kamerasystem och kanske hundratusentals bildsekvenser men tidsstämplar och dessas noggrannhet har i regel varit ett förbisett område. Inom många administrativa tillämpningsområden är det inte självklart uppenbart att korrekta tidsstämplar är väsentliga för en effektiv hantering av ärenden.