数字时间戳技术是数字签名技术的一种延伸应用,主要用于为电子文档或交易记录提供可信的时间证明。其核心功能类似于传统纸质合同中的签署日期,能够准确标识出某一电子文件在特定时间点已存在且未被篡改。该技术通过加密手段将时间信息与文件的哈希值绑定,并由权威时间戳服务机构(TSA)签发,确保时间的不可否认性和数据完整性。在电子商务、电子政务、知识产权保护等领域具有重要价值,是构建可信网络环境的关键技术之一。
数字时间戳与数字签名技术结合使用,是为了同时确保电子文件的完整性、身份认证性和时间可信性。具体流程如下:
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文件生成与数字签名:
发送方首先对原始文件进行哈希运算得到唯一的摘要值,然后使用自己的私钥对该摘要进行数字签名,以证明文件来源和防止篡改。 -
申请时间戳:
将已签名的文件(或其哈希值)提交给权威的时间戳服务机构(TSA)。TSA会对该哈希值再次进行哈希处理,并添加当前精确时间信息。 -
签发时间戳令牌:
TSA使用自己的私钥对“文件哈希 + 时间信息”进行数字签名,生成一个时间戳令牌(Timestamp Token),并返回给用户。 -
联合验证:
在后续验证过程中,接收方可分别验证:- 数字签名的有效性(确认发送者身份及文件未被修改);
- 时间戳令牌的真实性(确认该文件在指定时间点已经存在且已被锁定)。
通过这种结合方式,不仅证明了“谁签署了文件”,还证明了“文件在何时之前就已经存在”,从而有效防止事后抵赖或时间伪造,广泛应用于电子合同、软件发布、专利申报等场景。
时间戳令牌(Timestamp Token)是时间戳服务机构(TSA)签发的加密数据结构,通常遵循国际标准如 RFC 3161(Internet X.509 Public Key Infrastructure Time-Stamp Protocol)。其核心目的是将可信时间与特定数据绑定,并通过密码学手段确保不可篡改。一个标准的时间戳令牌包含以下关键字段:
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版本号(Version)
标识时间戳协议的版本,例如 v1,用于兼容性处理。 -
时间戳请求哈希值(MessageImprint)
包含客户端提交的数据的哈希算法标识和哈希值(如 SHA-256),用于确认被时间戳保护的内容。 -
生成时间(GenTime)
TSA 签发时间戳的精确时间,通常以通用时间(UTC)表示,精确到秒或毫秒。 -
序列号(SerialNumber)
TSA 为每个时间戳分配的唯一标识符,用于防止重放攻击和提供审计追踪能力。 -
精度信息(Accuracy, 可选)
提供时间的精确度,包括秒、毫秒、微秒等偏差范围,增强时间可信度。 -
时间戳排序标记(Ordering, 可选)
表示该时间戳是否按顺序签发,用于建立事件发生的时间序列。 -
非关键扩展项(Extensions, 可选)
支持自定义属性,如策略标识、应用上下文等。 -
签名算法标识(TSTInfo Hash Algorithm)
指明 TSA 用于签名的算法(如 SHA-256 with RSA)。 -
TSA 数字签名(Encapsulated PKI Content)
对上述所有信息(TSTInfo 结构)使用 TSA 的私钥进行签名,确保证书的真实性和完整性。 -
TSA 证书(Optional Certificate Chain)
可选地包含 TSA 自身的数字证书或证书链,以便验证者能独立验证签名。
这些字段共同构成一个可验证、防篡改、具备法律效力的时间证明凭证,广泛应用于电子合同、区块链、知识产权存证等领域。


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