Szenario 8.3: Zeitstempel (Timestamp)
Kategorie: Digitale Signaturen
Komplexität: ⭐⭐⭐ (Mittel)
Voraussetzungen: Signatur vorhanden, TSA-Zugang
Geschätzte Zeit: 10-15 Minuten
Beschreibung
Dieses Szenario beschreibt das Hinzufügen von Zeitstempeln zu digitalen Signaturen (RFC 3161). Zeitstempel beweisen, dass eine Signatur zu einem bestimmten Zeitpunkt existierte und ermöglichen:
- Langzeit-Validierung - Signatur bleibt nach Zertifikatsablauf gültig
- Nachweisbarkeit - Exakter Signaturzeitpunkt belegt
- Compliance - Für eIDAS qualifizierte Signaturen erforderlich
Konzept:
- Signatur-Hash wird an Timestamp Authority (TSA) gesendet
- TSA signiert Hash mit Zeitangabe
- Timestamp-Token wird an Signatur angehängt
Workflow
flowchart LR
SIG[Signatur] --> HASH[Hash der Signatur]
HASH --> REQ[TSA Request]
REQ -->|HTTP POST| TSA[Timestamp Authority]
TSA --> TOKEN[Timestamp Token]
TOKEN --> ATTACH[An Signatur anhängen]
ATTACH --> OUTPUT[Signatur mit Timestamp]
style TSA fill:#e8f5e9
style OUTPUT fill:#e3f2fd
Code-Beispiel: RFC 3161 Timestamp Request
using WvdS.Security.Cryptography.X509Certificates.Extensions.PQ; using System.Security.Cryptography; using System.Security.Cryptography.Pkcs; using var ctx = PqCryptoContext.Initialize(); // Signatur laden var signature = File.ReadAllBytes("document.sig"); // Hash der Signatur berechnen var signatureHash = SHA256.HashData(signature); // Timestamp Request erstellen (RFC 3161) var tsRequest = new Rfc3161TimestampRequest( messageHash: signatureHash, hashAlgorithm: HashAlgorithmName.SHA256, requestedPolicyId: null, // Default Policy nonce: GenerateNonce(), requestSignerCertificates: true ); // Request an TSA senden using var http = new HttpClient(); var content = new ByteArrayContent(tsRequest.Encode()); content.Headers.ContentType = new MediaTypeHeaderValue("application/timestamp-query"); var response = await http.PostAsync("http://timestamp.digicert.com", content); var tsResponseBytes = await response.Content.ReadAsByteArrayAsync(); // Response parsen var tsResponse = Rfc3161TimestampToken.Decode(tsResponseBytes, out int bytesConsumed); // Validieren if (!tsResponse.VerifySignatureForHash(signatureHash, HashAlgorithmName.SHA256, out var signerCert, null)) { throw new CryptographicException("Timestamp-Signatur ungültig"); } // Token speichern File.WriteAllBytes("document.sig.tst", tsResponse.AsSignedCms().Encode()); Console.WriteLine("Timestamp erhalten:"); Console.WriteLine($" Zeit: {tsResponse.TokenInfo.Timestamp}"); Console.WriteLine($" TSA: {signerCert.Subject}"); Console.WriteLine($" Policy: {tsResponse.TokenInfo.PolicyId}");
Code-Beispiel: Timestamp zu CMS-Signatur hinzufügen
public class TimestampService { private readonly string _tsaUrl; private readonly HttpClient _http; public TimestampService(string tsaUrl) { _tsaUrl = tsaUrl; _http = new HttpClient { Timeout = TimeSpan.FromSeconds(30) }; } public async Task<SignedCms> AddTimestamp(SignedCms signedCms) { foreach (var signerInfo in signedCms.SignerInfos) { // Signatur-Hash für Timestamp var signatureHash = SHA256.HashData(signerInfo.GetSignature()); // Timestamp Request var tsRequest = new Rfc3161TimestampRequest( signatureHash, HashAlgorithmName.SHA256, requestedPolicyId: null, nonce: GenerateNonce(), requestSignerCertificates: true ); // An TSA senden var content = new ByteArrayContent(tsRequest.Encode()); content.Headers.ContentType = new MediaTypeHeaderValue("application/timestamp-query"); var response = await _http.PostAsync(_tsaUrl, content); response.EnsureSuccessStatusCode(); var tsResponseBytes = await response.Content.ReadAsByteArrayAsync(); var tsToken = Rfc3161TimestampToken.Decode(tsResponseBytes, out _); // Als Unsigned Attribute hinzufügen var timestampAttr = new AsnEncodedData( new Oid("1.2.840.113549.1.9.16.2.14"), // id-aa-timeStampToken tsToken.AsSignedCms().Encode() ); signerInfo.AddUnsignedAttribute(timestampAttr); } return signedCms; } private byte[] GenerateNonce() { var nonce = new byte[8]; RandomNumberGenerator.Fill(nonce); return nonce; } }
Timestamp-Token validieren
public class TimestampValidator { public TimestampValidationResult Validate( byte[] timestampToken, byte[] originalSignature, X509Certificate2Collection? trustedTsaCerts = null) { var result = new TimestampValidationResult(); try { var tsToken = Rfc3161TimestampToken.Decode(timestampToken, out _); result.Timestamp = tsToken.TokenInfo.Timestamp; result.PolicyId = tsToken.TokenInfo.PolicyId?.Value; // Hash prüfen var expectedHash = SHA256.HashData(originalSignature); if (!tsToken.TokenInfo.GetMessageHash().ReadOnlySpan.SequenceEqual(expectedHash)) { result.IsValid = false; result.Error = "Hash stimmt nicht überein"; return result; } // Signatur prüfen if (!tsToken.VerifySignatureForHash(expectedHash, HashAlgorithmName.SHA256, out var tsaCert, trustedTsaCerts)) { result.IsValid = false; result.Error = "TSA-Signatur ungültig"; return result; } result.TsaCertificate = tsaCert; // TSA-Zertifikat-Chain prüfen var chain = new X509Chain(); chain.ChainPolicy.RevocationMode = X509RevocationMode.Online; if (trustedTsaCerts != null) { chain.ChainPolicy.CustomTrustStore.AddRange(trustedTsaCerts); chain.ChainPolicy.TrustMode = X509ChainTrustMode.CustomRootTrust; } result.IsValid = chain.Build(tsaCert); if (!result.IsValid) { result.Error = "TSA-Zertifikatskette ungültig"; } } catch (Exception ex) { result.IsValid = false; result.Error = ex.Message; } return result; } } public class TimestampValidationResult { public bool IsValid { get; set; } public DateTimeOffset? Timestamp { get; set; } public string? PolicyId { get; set; } public X509Certificate2? TsaCertificate { get; set; } public string? Error { get; set; } }
Timestamp Authorities (TSAs)
| Anbieter | URL | Qualifiziert (eIDAS) |
|---|---|---|
| DigiCert | http://timestamp.digicert.com | Nein |
| Sectigo | http://timestamp.sectigo.com | Nein |
| GlobalSign | http://timestamp.globalsign.com | Nein |
| D-TRUST | http://zeitstempel.2.1.3.bundesdruckerei.de | Ja |
| SwissSign | http://tsa.swisscom.com/tsa | Ja |
| Bundesdruckerei | http://ts.2.bundesdruckerei.de | Ja |
eIDAS: Für qualifizierte elektronische Signaturen ist ein qualifizierter TSA erforderlich.
Langzeit-Archivierung (LTA)
public class LongTermArchive { public async Task ExtendValidation( SignedCms signedCms, string tsaUrl, X509Certificate2Collection validationData) { // 1. Validierungsdaten einbetten (Zertifikate, CRLs, OCSP) AddValidationData(signedCms, validationData); // 2. Archive Timestamp hinzufügen var timestampService = new TimestampService(tsaUrl); await timestampService.AddArchiveTimestamp(signedCms); // Dieser Prozess kann periodisch wiederholt werden, // um die Signatur langfristig validierbar zu halten } }
Branchenspezifische Anforderungen
| Anwendung | Timestamp erforderlich? | Qualifiziert? |
|---|---|---|
| Code Signing | Pflicht | Nein |
| eIDAS QES | Pflicht | Ja |
| PDF/A-Archivierung | Empfohlen | Je nach Anforderung |
| S/MIME | Optional | Nein |
| Healthcare | Pflicht | Je nach Land |
Verwandte Szenarien
| Beziehung | Szenario | Beschreibung |
|---|---|---|
| Voraussetzung | 8.1 Dokument signieren | Signatur erstellen |
| Voraussetzung | 8.2 Code signieren | Code-Signatur |
| Nächster Schritt | 8.4 Signatur verifizieren | Validierung |
« ← 8.2 Code signieren | ↑ Signaturen-Übersicht | 8.4 Signatur verifizieren → »
Wolfgang van der Stille @ EMSR DATA d.o.o. - Post-Quantum Cryptography Professional
Zuletzt geändert: den 29.01.2026 um 15:13