想像一下實體世界的抽獎活動，主辦單位會告訴觀眾（或聽眾/讀者）朋友截止日期是X月X日（逾期無效喔）；可是住在偏遠地區的朋友可能需要3~5天才能寄到，而住在市區的朋友則只要1~2天就能寄到主辦單位，所以當然不能以主辦單位收到的時間為準，於是只能以觀眾朋友寄出的時間為準，但是誰來證明這麼多來自四面八方的郵件時間呢？這就是「郵戳為憑」! 也就是大家都相信郵局，當郵差收到這些信件時，在郵票上面蓋上一個戳章，上面有時間日期，這就是實體世界裡的時間證明。
在現今的電子商業（e-Business）世界裡，任何電子交易或文件往來更需要有可信任與安全的基礎，近年來被大家普遍討論與應用的PKI （Public Key Infrastructure）就是要建立這樣一個安全的電子商業環境。PKI 主要目的就是要確保電子交易的來源處與目的處的正確無誤、交易內容不會被第三者看見，也不會被竄改，發送者與接收者的不可否認；所以它應該要滿足下面四點功能：身份確認（Authenticity） 、資料私密性（Privacy）、資料完整性（Integrity）、不可否認性（Integrity）。
網路中原標準時間
可是誰來證明雙方交易的時間呢？到底以誰的時間為準呢？網路傳輸延遲的時間怎麼辦？兩邊的電腦時間可能差距好幾分鐘，也可能有人會有意或無意的更動電腦時間 ! 那到底有沒有一個大家公認的「中原標準時間」呢？PKI 顯然少了對於時間證明的機制 !
目前現實社會裡，不管有沒有PKI的電子交易裡，都是以「聲音大」的一方的時間為準，於是我們日常生活裡，銀行轉帳就以銀行主機或財金主機為準，股票下單就以證交所的為準（萬一券商電子下單主機給你延遲一分鐘，害你損失一些錢，你如何舉證？），網路競標或電子投標都是以「他們」收到的時間為準，如果你的網路太慢，算你活該倒楣 !
為什麼不能有一個公正機構，就像郵局提供郵戳一樣，提供一個足夠安全並被大家所信任的「時間」證明呢？
有人就提出，只要把彼此電腦的時間同步，不就好了嗎？即使有的電腦時鐘會走偏，只要將「對時」的頻率增加，例如每一個小時「校時」一次，就能將所有電腦的時間偏差縮小到可接受的程度。企業內部可以規定所有電腦都向某一指定電腦校時，那跨企業間呢？當然也可以依據大家公認的機構來校時，於是我們理論上就可能讓所有電腦都有一個誤差值很小的標準時間。那電腦與電腦之間怎麼校時呢？當然不可能由人工來做，因為所有電腦都可以接上網路，於是就有人提出網路校時的方法，這就是NTP （Network Time Protocol）的產生。
網路校時
NTP是由美國德拉瓦大學的D.L.Mills教授於1985年提出，可以量測封包在網路上來回往返的時間延遲和估算電腦時鐘偏差，達到在網路上實現高精準度電腦校時的目的。NTP伺服器以階層式架構形成時間追溯體系。位於階層最頂層的伺服器直接追溯到國家標準時間，階層2伺服器則透過階層1伺服器間接追溯到國家標準時間。每台伺服器均以本身的時鐘來維持某精準度的時間，並自行於適當校時週期主動向上一階層伺服器發出校時請求。（如圖一）
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圖一
NTP可提供電腦間時間誤差在幾個ms （1/100秒）內，所以這對於標準時間的發佈及電腦時間準確性有很大的助益。
關於NTP校時，網路上有很多軟體可以讓你的電腦隨時同步標準時間，例如: http://www.symmttm.com/software_download.asp?ID=download_symmtime.asp，
台灣地區國家時間與頻率標準實驗室也提供網路校時軟體: http://www.stdtime.gov.tw/chinese/home.htm
其它關於更多NTP的網路資源，讀者可上網路百科全書（Free Encyclopedia）網站:
http://en.wikipedia.org/wiki/Network_Time_Protocol
在Windows XP裡也有一個NTP自動校時的功能，請按下螢幕右下角，「調整時間與日期」功能，選擇「網際網路時間」之頁，如圖二。
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圖二
你可以在伺服器右方欄位內選擇或輸入你希望與之對時的NTP 伺服器網址，按下右邊「立即更新」，你的電腦時間就會與網際網路上這台伺服器時間同步。
公正的第三者TSA
讓我們再回到電子交易的環境來，我們已經知道PKI機制能夠讓雙方確認身份、保護資料內容隱私及不被竄改，當然還有不可否認的功能；假設雙方電腦的時間也經由NTP與上層標準時間校時過，是否這樣就足以讓雙方相信對方的時間呢? 我怎麼相信你說你寄出這份文件的時間？你會相信我說我是一個小時後才真的收到嗎？有沒有可能你NTP校時錯誤（誤上賊船，連到假的NTP Server）？有人能幫你證明你確實在幾點幾分到正確的標準時間源校時嗎？有沒有可能有人在兩次校時之間改了你的電腦時間呢？
所以，網路時間問題主要來自每一台機器（電腦及網路設備）時間可能都不一樣，到底以誰的時間為準?又要如何經由網路來校時？如何保證時間來源安全無虞?校時的傳遞過程是否安全無虞？如何避免機器時間被任意變更？有沒有稽核與追蹤功能？
顯然NTP 無法去除時間安全性的問題，我們需要有一個公正的第三者來證明這個時間的正確性與安全性，就正如PKI裡公正的機構（Certificate Authority，CA）來發給你一個身份證明（憑證，Certificate），你用這個憑證來證明你的身分，來保護你的資料。對方因為相信這個公正的機構，所以相信這個憑證，也相信你的身份與資料。而電子時戳（Time-Stamp）就是一份由公正第三者發出來為電子文件或交易做的時間證明，而這公正第三者我們稱為TSA （Time-Stamping Authority）。對方因為相信這個TSA的公正性與其時間的正確性，所以相信你這份文件或交易的時間。
時戳可以為任何電子文件或網路交易提供準確的時間證明，並且驗出文件或交易的內容自蓋上時戳後是否曾被人修改過。電子時戳就如一個值得信賴的第三者或公證人，為你提供可靠的時間確認和核實服務。所有電子數據或資料，不論是什麼樣的格式或內容，都可以蓋上電子時戳。這個可靠的時間核證服務可應用於網路交易、電子郵件、加密訊息、保障知識產權和其他需要準確時間證明的事務。
時戳的技術如同PKI一樣用到密碼學、公鑰、私鑰、簽章等技術，比較不同的是時戳需要一個正確的時間來源，所以TSA的時間必須要正確、安全才能保障時戳的被信任。
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圖三
標準時間的來源
圖三中，電子文件主人將其文件與簽章，產生Hash Value 送到 TSA，TSA產生時戳交回給文件主人，並存證記錄。這整個過程十分簡單清楚。但這裡面最重要關鍵點就是TSA的時間來源（Time Source），這牽涉到標準時間來源的問題。標準時間是以全球各國時間實驗室（大約50個，台灣是中央標準局委託中華電信研究所）所提供的時間，分別乘以不同的加權比重後的平均值做為標準時間，而各國時間實驗室的標準時間源則為高精準的原子鐘。到這裡，我們可以認定這些標準時間源是可以當成大家信賴的Time Source。
讓我們回到NTP來，TSA的時間來源可能經由NTP 往上層Server取得標準時間，這過程中就有安全性的考量，例如如何確保「Time Source」是真的？如何避免DNS Spoofing（偽冒網址）？稽核與事後追蹤如何做？當交易雙方對時間有爭執時，TSA能拿出夠公信力的證明嗎？其實TSA透過網路NTP Time Source的連線就向我們的電腦流覽器（Browser）與網站伺服器（Web）連線一樣，如何確認雙方身分？所以TSA與Time Source的連線（上下階層的TSA）需要比NTP更為安全的連線方式。國外已有先進廠商提出更安全的NTP Protocol了。其基本概念是結合NTP 與 TLS（Transport Layer Security，SSL 的接班人）的概念，在網路上增加互相辨識真偽（Authenticate），提供時間的稽核與追蹤（Time Auditing and Tracking）的功能。在此環境下，你不用擔心TSA的時間來源會有問題，交易雙方有爭執時，TSA可以提供必要的證據。
TSA的安全性與準確性
以上已說明了標準時間TimeSource是沒有問題的，也簡單提出使用較安全的NTP 通道來確保TSA的時間來源是可靠的。但是,，TSA本身如何證明它是安全與準確無虞的？如前所述，TSA 的目的是提供時戳，簡單來說，Input 是需求者的押時戳的文件或其Hash Value，當然，還有TSA的時間，Output 則是一份電子時戳，這過程就是一些複雜的數學公式、運算與規定，這些規定與標準就定在RFC 3161裡，有興趣的讀者可以在網路上找到相關資料。無論這些運算多複雜，電腦都可以解決，於是你會想到，TSA就是一台伺服器，它接受網路上的Request，以安全的NTP 與上一層的TSA或TimeSource取得或校正標準時間，再加上一些執行FRC3161的程式碼，當然還得要有憑證（Certificate），這不就是一台「時戳伺服器」嗎？沒錯，但是沒有人會相信這台「時戳伺服器」的，因為，可能有人會在兩次校時之間去變更電腦時間，而且所有產生時戳的運算過程全部在電腦記憶體裡，稍懂程式設計的人都知道你的金鑰（Key）曝光了，還有更多留後門的可能。
所以，TSA 的建置絕對馬虎不得，應該要將上述過程全部在獨立的硬體及晶片裡全部做完，沒有人可以任意更動時間，金鑰不容許曝光，絕無留後門的可能。它就是一個黑盒子，它接受你的Input（要產生時戳的文件內容），它就回給你要的東西時戳，過程中沒有人可以偷窺、竄改，並且都有記錄可查與追蹤。我們姑且稱這黑盒子為 Document Sealing Engine（DSE）。
圖四 DSE示意圖
圖五 企業建置TSA圖
如圖四中，應用程式接受使用者要求押簽章與時戳的需求（Acrobat 7.0 版本已內建這樣的功能），只要呼叫DSE 提供的 SDK API，就能得到TSA回覆的時戳。到此，我們已經了解甚麼是標準時間來源，為甚麼需要NTP來同步時間，NTP仍需要更進一步的安全與稽核機制，以及如何建置時戳伺服器，每一個環結都要確保安全無慮。TSA提供的時戳服務基本上是要收費的，但對於有大量電子交易或電子文件需要時戳證明的企業，是否可以自行建立TSA？當然可能，只要其TSA俱有「公信力」即可，企業對外的電子文件或交易都可以在自家的TSA押上時戳，對方可以驗證其真偽。企業也可用這台TSA做為其內部公文、電子郵件的時間依據。(如圖五)
時戳的應用
我們的結論是，要建立一個可被信賴的時戳服務環境，至少必須考慮下列事項：
1. 信任的標準時間源
2. 安全的時間傳遞管道
3. 高度安全與高運算效率的TSA：簽章與時戳運算完全在硬體晶片內部執行，有FIPS認證的HSM（Hardware Secure Module，硬體加密器及金鑰保護器），內建時鐘，自動與時間源校時，無法人為竄改，金鑰與憑證管理，業界標準的簽章與時戳功能，應用系統容易整合，執行速度與穩定性。
4. 完整的Audit & Tracking機制
最後談到時戳的應用範圍，舉凡需要時間證明的電子文件或交易行為都需要時戳，下面是一些隨手舉來的例子:
1. 電子商務
2. 保護智慧財產權
3. 股票買賣
4. 電子投標／報價／拍賣
5. 簽署合約／文件
6. 結束會計賬目
7. 電子病歷
8. 訂立遺囑
電子化的虛擬世界裡，人與人之間缺乏面對面的互動與互信，更需要完整的安全基礎與環境，時戳是安全環境裡很重要的一環，本文儘量避開了艱深的技術名詞，試圖以淺顯易懂的方式，介紹時戳的意義與應用、建置安全與受信賴的時戳伺服環境時應考量的事項，希望對讀者?有些許的幫助。