能否从iPhone GPS获取原子钟时间戳？

Question

我正在寻找一种可靠的获取时间的方式。它不能被篡改并且需要离线工作。因此不能使用网络时间，也不能在设置中使用用户时间，也不能使用自上次重启以来的BSD运行时间。我想知道GPS是否可以使用原子钟来工作，从而访问该信息。

谢谢

- Maxm007

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你知道 iPhone 在“飞行模式”下关闭 GPS 吗？此外，有很多地方你无法获得 GPS 信号，所以即使你可以访问时间组件（我预计不可通过API获取），也不能保证其可用性。 - kdgregory

没问题。如果GPS没有信号也没关系。我可以强制只在我之前测试过GPS可用性的位置采样未被篡改的时间。 - Maxm007

我甚至认为获取运营商时间也是可以接受的，但是 API 中似乎也没有这个选项。 - Maxm007

你说，“如果手机使用GPS作为时间同步源”。它是否会同步到GPS时间？你怎么知道？ - user565139

Answer 1

这段代码可以获取GPS时间：

#import <CoreLocation/CoreLocation.h>

CLLocation* gps = [[CLLocation alloc]
                       initWithLatitude:(CLLocationDegrees) 0.0
                       longitude:(CLLocationDegrees) 0.0];
NSDate* now = gps.timestamp;

然而它似乎不是防篡改的。

我在iPhone 4（iOS 6.1）上使用飞行模式尝试了这段代码，即使这时候也能正确给出时间。但不幸的是，这个时间似乎随着系统时钟的变化而变化。真糟糕。

有趣的是，我发现（仍处于飞行模式），如果您篡改系统时钟（在将“设置自动”切换到 off 后），然后将“设置自动”重新切换为 on ，该设备会毫不费力地恢复实际（原始）时间。 即使在循环手机电源之后，此方法也有效。因此，似乎设备内部维护了类似于防篡改时间的东西。但是如何访问它呢？

P.S. 2010年关于此的讨论。倒数第二条评论的作者曾尝试在避难所中进行此操作：因此可以确定该手机并未从任何外部来源获得原始时间。

附录，2013年7月

发现了几篇关于另一种时间测量方式的帖子（这里，这里和这里）：系统内核启动时间。可以通过类似以下的调用来访问它：sysctlbyname("kern.boottime", &boottime, &size, NULL, 0);。不幸的是，即使没有重新启动，它也会随着用户调整的日期和时间而改变。另一个函数gettimeofday()同样依赖于用户定义的时间。

- JohnK

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我查看了一下，并发现 gps.timestamp 返回的时间与 [NSDate date] 完全相同。 - kelin

实际上，时间戳属性返回“确定此位置时的时间戳”。 - Matthieu Rouif

Answer 2

NSDate及其CF对应项都基于用户可控时间，因此不是防篡改的。

据我所知，没有直接获取GPS时间或运营商时间的开放API。但是，您可以检查mach_absolute_time以获取自上次启动以来未经篡改的时间，并可能将其用于至少了解自应用程序唤醒以来经过了多长时间（而不会在应用程序运行时潜在地被篡改）。

mach_absolute_time取决于设备的处理器。它返回自上次重启（也称为正常运行时间）以来的滴答数。为了以人类可读的形式获得它，您必须通过mach_timebase_info（一种比率）的结果进行修改，它将返回十亿分之一秒（或纳秒）。为了使其更易用，我使用以下类似的函数：

#include <mach/mach_time.h>

int getUptimeInMilliseconds()
{
    static const int64_t kOneMillion = 1000 * 1000;
    static mach_timebase_info_data_t s_timebase_info;

    if (s_timebase_info.denom == 0) {
        (void) mach_timebase_info(&s_timebase_info);
    }

    // mach_absolute_time() returns billionth of seconds,
    // so divide by one million to get milliseconds
    return (int)((mach_absolute_time() * s_timebase_info.numer) / (kOneMillion * s_timebase_info.denom));
}

- BadPirate

Answer 3

即便您可以从GPS获取时间，也应该知道 GPS时间并不完全等同于UTC。不过，iPhone中的GPS接收器可能会替您处理这个问题。

- Kevin ORourke

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现今的GPS芯片还可以提供UTC时间，因此对GPS时间有两种解释：来自GPS的UTC时间和实际GPS时间（目前大约比UTC时间慢14秒）。 - AlexWien

Answer 4

这会获取当前日期和时间：

NSDate *now = [NSDate date];

这将是您可以得到的最可靠的。iPhone 上的内部时钟将在获得访问 NTP 服务器的权限时进行更新。如果手机使用 GPS 作为时间同步源，它也将用于更新可以通过上述方法访问的同一系统范围内的时钟。

CoreFoundation 的等效代码类似于：

CFAbsoluteTime now = CFAbsoluteTimeGetCurrent();

返回与普通UNIX自纪元以来的秒时间戳相当的CoreFoundation。

- Benno

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[NSDate date] 返回的时间可以被用户更改。 - kelin

Answer 5

时间测量的黄金标准是美国和全球各个政府时间观测站。它们提供原子时间，这在全球范围内使用。苹果应该使用这个。如果他们想要与手机塔同步，应该有一个备用的内部时间。如果塔或GPS系统发生故障，所有人都会留下错误的时间。

- Jack Anders