Sự cố máy tính năm 2000

Bối cảnh

Y2K (Sự cố máy tính năm 2000), một từ gồm chữ ghép với số, là viết tắt phổ biến của vấn đề phầm mềm năm 2000. Viết tắt này là kết hợp của: Y cho "Year", và K cho tiền tố đơn vị kilo có ý nghĩa là 1000; do đó 2K có nghĩa là 2000. Ngoài ra, nó còn có một tên gọi khác "Lỗi Thiên Niên Kỷ" (Millennium Bug) bởi vì nó có liên hệ với sự kiện chuyển giao thiên niên kỷ, mặc dù vấn đề này có thể xảy ra vào thời điểm cuối của bất cứ thế kỷ bình thường nào.
Sự cố năm 2000 là tên của một cuốn sách được viết trước đó, Computers in Crisis, của Jerome và Marilyn Murray (Petrocelli, 1984; được McGraw-Hill tái bản dưới tựa đề The Year 2000 Computing Crisis vào năm 1996). 
Từ viết tắt Y2K được tạo ra bởi David Eddy, một lập trình viên ở Massachusetts, trong một thư điện tử được gửi đi vào ngày 12 tháng 6 năm 1995. Sau này ông nói rằng, "Mọi người gọi nó là CDC (Century Date Change), FADL (Faulty Date Logic). Ngoài ra còn có nhiều từ khác. Y2K chỉ đơn giản là xuất hiện từ các ngón tay của tôi."
Vấn đề nảy sinh trên cả các máy tính lớn và các máy tính cá nhân mới hơn, thiết bị lưu trữ thời đó rất đắt đỏ, từ mức thấp vào khoảng 10 đô la cho 1 kilobyte, cho đến nhiều trường hợp lên đến 100 đô la một kilobyte. Do đó giảm dung lượng là một vấn đề rất quan trọng đối với các lập trình viên. Từ khi phương pháp thêm tiền tố "19" cho một năm của một ngày, hầu hết các chương trình máy tính đều sử dụng phương pháp này một cách nội bộ, hoặc dùng để lưu trữ trên đĩa hoặc băng, các tệp dữ liệu có định dạng ngày tháng gồm 6 chữ số MMDDYY, MM tượng trưng cho 2 ký tự của tháng, DD tượng trưng cho hai ký tự của ngày, và YY là hai ký tự của năm. Tương tự, không gian lưu trữ dữ liệu trên băng, đĩa rất đắt đỏ, cho nên phương pháp này giúp tiết kiệm chi phí bằng cách giảm dung lượng của các tệp dữ liệu và các cơ sở dữ liệu.
Nhiều chương trình máy tính lưu năm dưới dạng hai chữ số; ví dụ, năm 1980 được lưu là 80. một vài chương trình như vậy không thể phân biệt năm 2000 và năm 1900. Các chương trình khác cố gắng đặt tạm năm 1900 làm đại diện cho năm 2000. Điều này có thể gây ra sự sụp đổ hoàn toàn và dẫn đến các phép so so sánh ngày cho kết quả sai. Một số hệ thống nhúng cũng sử dụng logic ngày tương tự, đã được dự kiến là thất bại và sẽ làm tê liệt các tiện ích cũng như các cơ sở hạ tầng khác.

Một vài cảnh báo đặc biệt nghiêm trọng về những gì sẽ xảy ra nếu không có biện pháp xử lý đã được đưa ra:
Sự cố Y2K là một thảm họa El Niño đối với điện tử và sẽ gây ra các bất ngờ khó chịu trên toàn cầu - John Hamre, Phó Thư ký Bộ quốc phòng Mỹ.
Các ủy ban đặc biệt đã được thành lập bởi các chính phủ để giám sát công tác khắc phục và lập kế hoạch khẩn cấp, đặc biệt là các cơ sở hạ tầng quan trọng như viễn thông, các tiện ích và những thứ tương tự, nhằm đảm bảo các dịch vụ quan trọng đã sửa chữa các vấn đề của chúng và đã sẵn sàng khi có vấn đề nảy sinh với các thiết bị, dịch vụ liên quan. Trong khi một số nhà bình luận và chuyên gia lập luận rằng vấn đề bao trùm lên sự kiện này là lo ngại khủng bố, và nỗi lo này sẽ qua đi khi vượt qua được "chân trời sự kiện" của Y2K vào ngày 1 tháng 1 năm 2000. Ros Anderson, giáo sư ngành Kỹ thuật An ninh tại Phòng thí nghiệm Máy tính Đại học Cambridge, ông cho biết mặc dù đã gửi đi hàng trăm thông cáo về kết quả nghiên cứu cho thấy vấn đề không nghiêm trọng như các gợi ý khác, nhưng chúng đã không được giới truyền thông quan tâm.

Sự cố lập trình

Việc sử dụng định dạng ngày 2 chữ số của các máy tính thế hệ trước nhằm tiết kiệm chi phí và nâng cao sự tiện lợi sẽ không làm phát sinh vấn đề cho đến khi ngày tháng được lưu trữ trong chúng được sử dụng trong việc tính toán.

Nhu cầu bảo quản bit

Trong thập niên 1960, bộ nhớ máy tính rất khan hiếm và đắt tiền, và hầu hết các dữ liệu được thực hiện trên phiếu đục lỗ là dữ liệu văn bản trong 80 cột tài liệu hồ sơ. Các ngôn ngữ lập trình thời gian như COBOL và RPG xử lý số liệu trong ASCII hoặc EBCDIC. Các nhà lập trình lúc trước họ sử dụng bit gọi là "đục lỗ vùng" để lưu một ký tự trừ cho dạng số âm, hoặc để nén hai chữ số thành một byte hình thức này gọi là mã thập-nhị phân, nhưng nếu không thì đã được xử lý số như dạng chữ thẳng (straight text). Sau một thời gian thì các phiếu đục lỗ chuyển đổi thành băng từ tính và sau đó là những tập tin đĩa, tiếp sau là đến cơ sở dữ liệu đơn giản như ISAM nhưng cấu trúc của các chương trình thường thay đổi rất ít. Phần mềm phổ biến như dBase tiếp tục thực hiện việc lưu trữ văn bản vào những thập niên 1980 và 1990.
Việc tiết kiệm hai chữ số cho mỗi trường ngày đã được chú ý đến vào thập niên 1960. Các nhà lập trình ở thời điểm đó đã không chú ý đến lập trình thời gian mà họ chỉ quan tâm đến giải quyết các vấn đề chương trình, phần cứng dẫn đến việc sai số ở hai chữ số của năm rất đáng kể.
Tất nhiên sẽ có trường hợp ngoại lệ. Người đầu tiên biết được sự cố này là nhà khoa học máy tính nổi tiếng Bob Bemer, người đã nhận ra vào năm 1958 khi làm việc trên phần mềm phả hệ. Ông đã trải qua hai mươi năm đèn sách để trở thành nhà lập trình viên IBM, chính phủ Mỹ và ISO đã tham gia vào nhưng kết quả đem lại không đáng là bao. Điều này đã thúc đẩy ngôn ngữ lập trình COBOL ra đời vào năm 1961 để xác định bốn chữ số của năm cho chính xác. Mặc dù sự cố này được thông báo trên các tạp chí từ năm 1970 trở đi nhưng phần lớn các lập trình viên mới công nhận sự cố lớn Y2K này trong giữa thập niên 1990, thậm chí kéo dài đến gần cuối thập niên này mới được giải quyết thoả đáng.