Definition „Zeitstempel“ Was ist ein Timestamp?

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Ein Zeitstempel oder Timestamp beinhaltet meistens ein exaktes Datum inklusive Uhrzeit und wird genutzt, um den genauen Zeitpunkt eines Events zu dokumentieren oder um Zeitintervalle zu berechnen.

Ein Zeitstempel (engl. Timestamp) ist in der Informatik eine Information, die Aufschluss über einen bestimmten Zeitpunkt gibt. Meistens ist die Information aus einem Datum und einer Uhrzeit zusammengesetzt, kann aber je nach System auch anders aufgebaut sein. Der Zeitstempel wird einer anderen Information als Eigenschaft zugeordnet, z. B. einem Ereignis in einem Log.

Wann wurde der Zeitstempel erfunden?

Der Gedanke hinter dem Timestamp ist wahrscheinlich so alt wie die Zeitrechnung selbst. Schon die ersten Kalender zeigen, dass das Datum für Menschen eine wichtige Information was. Aber die routinemäßige Verwendung in der Informatik geht grob auf die 1960er-Jahre zurück. Zu dieser Zeit begann man auf frühen Computersystemen damit, Informationen regelmäßig mit einem Zeitstempel zu versehen.

Heute sind Timestamps in allen Bereichen der Programmierung eine Selbstverständlichkeit. Ein besonders Datum in der Geschichte des Zeitstempels ist das kleinstmögliche Datum des Unix-Timestamp, nämlich der 1. Januar 1970.

Welche Formate kann ein Zeitstempel haben?

Ein Timestamp kann auf unterschiedliche Arten notiert werden. Häufig trifft man die Information entweder als Unix-Timestamp oder in einer der gemäß ISO 8601 vorgegebenen Formatierungen an. Speziell bei der Arbeit mit Datenbanken ist der SQL-Timestamp ein gängiger Vertreter. In Sonderfällen können auch noch weitere Formate auftreten, die aber vergleichsweise selten sind. Welcher Zeitstempel gewählt wird, ist unter anderem von den Zielen und technischen Eigenschaften der Anwendung abhängig.

Unix-Timestamp

Der Zeitstempel im Unix-Format gibt die Anzahl ganzer Sekunden als vorzeichenbehaftete ganze Zahl an (früher 32, heute meist 64 Bit), die seit dem 1. Januar 1970 um 00:00:00 Uhr (UTC) verstrichen sind. Dieser spezifische Ursprungszeitpunkt wird auch als Unix-Epoche bezeichnet. Beispiele:

• "-2.147.483.648": 13. Dezember 1901 20:45:52

• "0": 1. Januar 1970 00:00:00

• "+2.147.483.647": 19. Januar 2038 3:14:08

Notation nach ISO 8601

ISO 8601 definiert Zeitstempel als String, der dem Format "YYYY-MM-DDTHH:MM:SS.sss" folgt, wobei nicht alle Teile des Formats genutzt werden müssen. Beispiele:

• "2023-02-01T12:15": 1. Februar 2023 12:15 Uhr

• "2020-07-01T16:31:28.124": 1. Juli 2020 16:31:28 Uhr und 124 Millisekunden

• "1999-05-17": 17. Mai 1999

SQL-Timestamp

Ein SQL-Timestamp sieht z. B. so aus: "2005-03-16 08:10:59" für den 16. März 2005 um 08:10:59 Uhr.

Welche Bedeutung haben Zeitstempel für die Blockchain?

Die Informationen in einer Blockchain sollen besonders unmanipulierbar und vertrauenswürdig sein. Immerhin gelten Blockchains für verschiedene Anwendungen als Archiv voller Belege für alle bisherigen Transaktionen in einem System - und dieses Archiv muss so zuverlässig sein, dass ihm alle Teilnehmer bedingungslos vertrauen können. Ein wichtiger Faktor dafür, dass diese Anforderungen technisch möglich sind, ist der Zeitstempel. Timestamps werden in einer Blockchain unter anderem für folgende Themengebiete verwendet.

Reihenfolge der Blöcke

Die Blockreihenfolge ist bei einer Blockchain enorm wichtig. Denn nur mit der korrekten Reihenfolge stimmt die Historie der Blockchain. Ein Block enthält häufig mehrere Transaktionen. Wenn also die Blockreihenfolge fehlerhaft ist, kann das die Integrität aller Transaktionen gefährden. Ist die Reihenfolge der Blöcke nicht mit den Zeitstempeln vereinbar, könnte der Verdacht z. B. auf eine Manipulation durch einen Angreifer oder auf einen Fehler in der Software der Blockchain fallen.

Zeitpunkt einer Transaktion

Jede einzelne Transaktion auf einer Blockchain ist untrennbar mit dem Zeitpunkt verbunden, an dem sie stattgefunden hat. Der Timestamp ermöglicht so das Aufstellen einer zeitlichen Abfolge der Transaktionen. Das ist z. B. wichtig, um in einem Punkte- oder Bezahlsystem die "Kontostände" der Teilnehmer jederzeit korrekt bewerten zu können. Auch können die mit Zeitstempel versehenen Transaktionen verwendet werden, um die Dauer eines Prozesses zu berechnen, z. B. um herauszufinden, wie lange eine Zahlung bis zur vollständigen Abwicklung gedauert hat.

Konsensmechanismen für Blockchains

Manche Konsensmechanismen verwenden Zeitintervalle als zentralen Bestandteil Ihrer Mechanik. Beispiele:

• Der Proof of Work fordert, dass jeder neue Block innerhalb eines festen Zeitintervalls erstellt wird.

• Der Proof of Elapsed Time arbeitet mit zufällig bestimmten Wartezeiten, die genau eingehalten werden müssen.

Smart Contracts

Smart Contracts sind digital erfasste, automatisierte Verträge auf Basis einer Blockchain, welche die Erfüllung ihrer Bedingungen überwachen und dokumentieren. Zeitstempel können nicht nur das Entstehen oder Erfüllen eines Smart Contracts dokumentieren, sondern auch Teil einer Bedingung sein. Beispiele:

• Ein Smart Contract soll erst zu einem genau definierten Zeitpunkt oder nach Ablauf eines festen Zeitintervalls ausgeführt werden.

• Ein Smart Contract wird nur ausgeführt, wenn innerhalb eines Zeitintervalls oder bis zu einem festen Zeitpunkt bestimmte Vorbedingungen erfüllt wurden.

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