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Ein Zeitstempel (englisch timestamp) wird benutzt, um einem Ereignis einen eindeutigen Zeitpunkt zuzuordnen.
Ein Beispiel dazu ist der Posteingangsstempel auf Briefen, obgleich sich deren Genauigkeit normalerweise nur auf den Tag (selten – vor allem im Bankbereich – auch noch im Stundenbereich) bezieht. Auch eingeblendete Zeitanzeigen bei Fotos und Videoaufnahmen werden als Zeitstempel bezeichnet. Diese Stempel auf Papier können kaum geändert oder vom Dokument getrennt werden. Andererseits ist nicht jede protokollierte Zeitangabe ein Zeitstempel, insbesondere dann nicht, wenn die Zeitangabe leicht verändert werden kann oder unzuverlässig erfolgt.
Ein digitaler Zeitstempel hat seiner Anwendung entsprechend ein definiertes Format. Er sollte fälschungssicher ausgeführt werden, da mit dem Zeitstempel Zeitpunkte von Ereignissen nachgewiesen werden sollen.
Digitale Zeitstempel sind Bescheinigungen, dass ein elektronisches Dokument (oder der Hashwert ebendieses Dokumentes) zu der angegebenen Zeit dem Aussteller des Zeitstempels vorgelegen hat. Sie ergänzen den Einsatz der elektronischen Signaturen im Rechtsverkehr. Gerichte können so das fristgerechte Eintreffen einer Nachricht elektronisch bestätigen. Archive können so nachweisen, dass ein Dokument seit der Archivierung nicht geändert wurde. Auch bei großen Ausschreibungen werden Zeitstempel als Beleg und Absicherung der Angebote verwendet.
Das deutsche Signaturgesetz regelt die Anforderungen für die Ausstellung von qualifizierten Zeitstempeln als besonders hochwertige Form einer solchen Bescheinigung, bei der sichergestellt ist, dass die gültige gesetzliche Zeit aufgenommen wurde, und bei denen Fälschungen und Verfälschungen ausgeschlossen sind. Bei den heute verwendeten Verfahren unterschreibt der Aussteller eines qualifizierten Zeitstempels als unbeteiligter Dritter den Hash-Wert des bescheinigten Dokumentes zusammen mit der aktuellen Zeitangabe (Datum und Uhrzeit) mit einer qualifizierten elektronischen Signatur. Das Time Stamp Protocol (RFC 3161[1]) regelt die Übertragung der Informationen eines Zeitstempeldienstes im Internet.
In der modernen, computerisierten Nachrichten- und Datentechnik werden Zeitstempel wegen der global unterschiedlichen Zeitzonen und damit möglichen Missverständnissen entweder generell in der koordinierten Weltzeit UTC angegeben oder mit einer Angabe ergänzt, welche die lokale Abweichung zur Weltzeitzone anzeigt. Damit können Zeitstempel korrekt in verschiedene lokale Zeiten umgerechnet werden.