تولیدکننده Nano ID: ایجاد شناسه‌های منحصر به فرد امن و مناسب برای URL

تولیدکننده Nano ID چیست؟

یک تولیدکننده Nano ID ابزاری قدرتمند است که شناسه‌های رشته‌ای کوچک، امن و مناسب برای URL را برای برنامه‌های وب مدرن ایجاد می‌کند. برخلاف تولیدکننده‌های UUID سنتی، تولیدکننده Nano ID ما شناسه‌های فشرده و مقاوم در برابر تصادف تولید می‌کند که برای سیستم‌های توزیع‌شده، رکوردهای پایگاه داده و برنامه‌های وب که به شناسه‌های کوتاه و امن نیاز دارند، ایده‌آل است.

چرا تولیدکننده Nano ID را انتخاب کنیم؟

تولیدکننده‌های Nano ID مزایای برتری نسبت به راه‌حل‌های استاندارد UUID ارائه می‌دهند:

• اندازه فشرده: 21 کاراکتر در مقابل 36 کاراکتر UUID
• امنیت URL: استفاده از کاراکترهای مناسب برای وب (A-Za-z0-9_-)
• امنیت رمزنگاری: ساخته شده با تولید عدد تصادفی امن
• قابل تنظیم: طول و مجموعه کاراکترها قابل تنظیم است
• عملکرد بالا: تولید میلیون‌ها شناسه در ثانیه

نحوه کار تولیدکننده Nano ID ما

Nano IDها با استفاده از یک تولیدکننده عدد تصادفی قوی رمزنگاری شده و یک الفبای قابل تنظیم تولید می‌شوند. پیاده‌سازی پیش‌فرض از:

• یک الفبای 64 کاراکتری (A-Za-z0-9_-) که مناسب برای URL است
• طول 21 کاراکتر

این ترکیب تعادل خوبی بین طول شناسه و احتمال تصادف فراهم می‌کند.

فرمول تولید یک Nano ID به صورت زیر است:

1id = random(alphabet, size)
2

که در آن random تابعی است که size تعداد کاراکتر را از alphabet با استفاده از یک تولیدکننده عدد تصادفی امن رمزنگاری شده انتخاب می‌کند.

ساختار و ترکیب Nano ID

گزینه‌های سفارشی‌سازی تولیدکننده Nano ID

1. طول: می‌توانید طول Nano ID تولید شده را تنظیم کنید. پیش‌فرض 21 کاراکتر است، اما می‌توان آن را برای افزایش منحصر به فرد بودن افزایش داد یا برای شناسه‌های کوتاه‌تر کاهش داد.

2. الفبا: مجموعه کاراکترهای استفاده شده برای تولید شناسه قابل تنظیم است. گزینه‌ها شامل:

   • الفبای الف-عددی (پیش‌فرض): A-Za-z0-9_-
   • عددی: 0-9
   • الفبایی: A-Za-z
   • سفارشی: هر مجموعه کاراکتری که تعریف کنید

امنیت Nano ID و احتمال تصادف

Nano IDها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که:

• غیرقابل پیش‌بینی: از یک تولیدکننده عدد تصادفی قوی رمزنگاری شده استفاده می‌کنند.
• منحصر به فرد: احتمال تصادف با طول مناسب بسیار پایین است.

احتمال تصادف به طول شناسه و تعداد شناسه‌های تولید شده بستگی دارد. احتمال تصادف را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

1P(collision) = 1 - e^(-k^2 / (2n))
2

که در آن:

• k تعداد شناسه‌های تولید شده است
• n تعداد شناسه‌های ممکن (طول الفبا ^ طول Nano ID)

به عنوان مثال، با تنظیمات پیش‌فرض (الفبای 64 کاراکتری، طول 21 کاراکتر)، شما باید ~1.36e36 شناسه تولید کنید تا احتمال 1% برای حداقل یک تصادف داشته باشید. برای درک بهتر:

• تولید 1 میلیون شناسه در ثانیه، حدود ~433 سال طول می‌کشد تا احتمال 1% تصادف داشته باشید.
• شما بیشتر احتمال دارد که چندین بار در قرعه‌کشی برنده شوید تا اینکه در بیشتر برنامه‌های عملیاتی با تصادف Nano ID مواجه شوید.

موارد استفاده و کاربردهای تولیدکننده Nano ID

Nano IDها برای بسیاری از برنامه‌ها مناسب هستند، از جمله:

1. شناسه‌های رکورد پایگاه داده
2. کوتاه‌کننده‌های URL
3. شناسه‌های جلسه در برنامه‌های وب
4. نام‌های فایل موقت
5. سیستم‌های توزیع‌شده که هماهنگی در آن‌ها دشوار است

مقایسه با سایر روش‌های شناسه

تاریخچه و توسعه

Nano ID توسط آندری سیتنیک در سال 2017 به عنوان یک جایگزین فشرده‌تر برای UUID ایجاد شد. این ابزار به گونه‌ای طراحی شده است که در زبان‌ها و محیط‌های برنامه‌نویسی مختلف به راحتی قابل استفاده باشد و بر برنامه‌های وب تمرکز دارد.

مثال‌های کد

در اینجا مثال‌هایی از تولید Nano IDها در زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف آورده شده است:

1// جاوا اسکریپت
2import { nanoid } from 'nanoid';
3const id = nanoid(); // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

1## پایتون
2import nanoid
3id = nanoid.generate() # => "kqTSU2WGQPJzuWxfifTRX"
4

1## روبی
2require 'nanoid'
3id = Nanoid.generate # => "7nj0iuNXoE0GnQNuH3b7v"
4

1// جاوا
2import com.aventrix.jnanoid.jnanoid.NanoIdUtils;
3String id = NanoIdUtils.randomNanoId(); // => "ku-gFr4Zx9QpfvLtO_8LH"
4

1// C#
2using Nanoid;
3var id = Nanoid.Generate(); // => "xGx2iKPNOEpGQBgJKU-Ow"
4

1// PHP
2<?php
3use Hidehalo\Nanoid\Client;
4$client = new Client();
5$id = $client->generateId(); // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
6?>
7

1// راست
2use nanoid::nanoid;
3let id = nanoid!(); // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

1// گو
2import "github.com/matoous/go-nanoid/v2"
3id, err := gonanoid.New() // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

1// سوئیفت
2import NanoID
3let id = NanoID.new() // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

بهترین شیوه‌ها

1. طول مناسب را بر اساس نیازهای منحصر به فرد بودن خود انتخاب کنید.
2. از یک تولیدکننده عدد تصادفی امن رمزنگاری شده استفاده کنید.
3. اگر از الفبای سفارشی استفاده می‌کنید، اطمینان حاصل کنید که دارای انتروپی کافی است.
4. Nano IDها را به عنوان رشته، نه عدد صحیح، در پایگاه‌های داده ذخیره کنید.
5. از ایندکس‌ها در ستون‌های Nano ID برای جستجوی کارآمد استفاده کنید.

محدودیت‌ها و ملاحظات

• Nano IDها غیر ترتیبی هستند که ممکن است بر عملکرد پایگاه داده در برخی موارد تأثیر بگذارد.
• آن‌ها قابل خواندن توسط انسان یا مرتب‌سازی بر اساس زمان تولید نیستند.
• الفبای سفارشی ممکن است بر احتمال تصادف تأثیر بگذارد و باید با احتیاط انتخاب شود.

پیاده‌سازی یک تولیدکننده Nano ID در برنامه‌های وب

برای پیاده‌سازی یک تولیدکننده Nano ID در یک برنامه وب:

1. کتابخانه Nano ID را برای زبان backend خود نصب کنید.
2. یک نقطه پایانی API ایجاد کنید که یک Nano ID تولید و بازمی‌گرداند.
3. از جاوا اسکریپت سمت کلاینت برای فراخوانی API در صورت نیاز استفاده کنید.

پیاده‌سازی مثال Express.js:

1const express = require('express');
2const { nanoid } = require('nanoid');
3
4const app = express();
5
6app.get('/generate-id', (req, res) => {
7  const id = nanoid();
8  res.json({ id });
9});
10
11app.listen(3000, () => console.log('سرور در پورت 3000 در حال اجراست'));
12

تأثیرات عملکرد

تولید Nano ID معمولاً بسیار سریع است. در یک کامپیوتر معمولی، می‌تواند میلیون‌ها شناسه در ثانیه تولید کند. با این حال، به موارد زیر توجه کنید:

• سرعت تولید ممکن است بسته به تولیدکننده عدد تصادفی استفاده شده متفاوت باشد.
• الفبای سفارشی یا طول‌های طولانی‌تر ممکن است کمی بر عملکرد تأثیر بگذارد.
• در سیستم‌های با بار بالا، در نظر داشته باشید که شناسه‌ها را به صورت دسته‌ای تولید کنید.

احتمال تصادف و کاهش آن

برای کاهش خطرات تصادف:

1. طول Nano ID را برای نیازهای منحصر به فرد بودن بالاتر افزایش دهید.
2. یک بررسی تصادف در منطق برنامه خود پیاده‌سازی کنید.
3. اگر ممکن است، از یک الفبای بزرگتر استفاده کنید.

ذخیره‌سازی و ایندکس‌گذاری Nano IDها در پایگاه‌های داده

هنگام کار با Nano IDها در پایگاه‌های داده:

1. آن‌ها را به عنوان VARCHAR یا نوع رشته معادل ذخیره کنید.
2. از طول کامل Nano ID برای اطمینان از منحصر به فرد بودن استفاده کنید.
3. یک ایندکس بر روی ستون Nano ID برای جستجوهای سریع‌تر ایجاد کنید.
4. در نظر داشته باشید که از یک محدودیت منحصر به فرد برای جلوگیری از تکرار در سطح پایگاه داده استفاده کنید.

مثال SQL برای ایجاد یک جدول با Nano ID:

1CREATE TABLE users (
2  id VARCHAR(21) PRIMARY KEY,
3  name VARCHAR(100),
4  email VARCHAR(100)
5);
6
7CREATE INDEX idx_users_id ON users (id);
8

با پیروی از این راهنماها و درک ویژگی‌های Nano IDها، می‌توانید به طور مؤثر آن‌ها را در برنامه‌های خود پیاده‌سازی و استفاده کنید تا شناسه‌های فشرده و منحصر به فرد تولید کنید.

سوالات متداول درباره تولیدکننده‌های Nano ID

چه چیزی تولیدکننده Nano ID را بهتر از UUID می‌کند؟

تولیدکننده‌های Nano ID شناسه‌های کوتاه‌تر و کارآمدتری نسبت به UUIDها ایجاد می‌کنند. در حالی که UUIDها 36 کاراکتر طول دارند، Nano IDها تنها 21 کاراکتر هستند که آن‌ها را برای URLها، پایگاه‌های داده و برنامه‌های کاربرپسند که در آن‌ها اختصار مهم است، مناسب‌تر می‌کند.

Nano IDهای تولید شده توسط این ابزار چقدر امن هستند؟

تولیدکننده Nano ID ما از تولید عدد تصادفی امن رمزنگاری شده استفاده می‌کند که شناسه‌ها را غیرقابل پیش‌بینی و مناسب برای برنامه‌های حساس به امنیت می‌سازد. احتمال تصادف بسیار پایین است - شما باید بیش از 1.36e36 شناسه تولید کنید تا احتمال 1% تصادف داشته باشید.

آیا می‌توانم طول Nano IDهای تولید شده را سفارشی کنم؟

بله، تولیدکننده Nano ID ما اجازه سفارشی‌سازی کامل طول شناسه را می‌دهد. در حالی که پیش‌فرض 21 کاراکتر است، می‌توانید طول را برای نیازهای منحصر به فرد بودن بالاتر افزایش دهید یا برای شناسه‌های کوتاه‌تر کاهش دهید، بسته به مورد استفاده خاص خود.

تولیدکننده Nano ID از چه مجموعه کاراکترهایی پشتیبانی می‌کند؟

تولیدکننده Nano ID از مجموعه‌های کاراکتری متعددی پشتیبانی می‌کند از جمله:

• پیش‌فرض: A-Za-z0-9_- (64 کاراکتر، مناسب برای URL)
• عدد: فقط 0-9
• الفبایی: فقط A-Za-z
• سفارشی: هر مجموعه کاراکتری که تعریف کنید

آیا Nano IDها برای کلیدهای اصلی پایگاه داده مناسب هستند؟

کاملاً! Nano IDها کلیدهای اصلی عالی برای پایگاه‌های داده هستند زیرا منحصر به فرد، فشرده و اطلاعات توالی را فاش نمی‌کنند. آن‌ها را به عنوان VARCHAR(21) با ایندکس‌گذاری مناسب ذخیره کنید تا عملکرد بهینه داشته باشید.

این تولیدکننده Nano ID چقدر سریع می‌تواند شناسه‌ها را ایجاد کند؟

تولیدکننده Nano ID ما بسیار سریع است و قادر به تولید میلیون‌ها شناسه در ثانیه بر روی سخت‌افزار معمولی است. عملکرد به تولیدکننده عدد تصادفی سیستم شما و پیکربندی شناسه انتخابی شما بستگی دارد.

آیا Nano IDها می‌توانند به صورت زمانی مرتب شوند؟

خیر، Nano IDها به طور طراحی غیرقابل مرتب‌سازی بر اساس زمان هستند. آن‌ها کاملاً تصادفی هستند تا از پیش‌بینی جلوگیری کنند. اگر به شناسه‌های قابل مرتب‌سازی بر اساس زمان نیاز دارید، گزینه‌های دیگری مانند ULID یا KSUID را در نظر بگیرید، هرچند که آن‌ها طولانی‌تر از Nano IDها هستند.

آیا تولیدکننده Nano ID برای سیستم‌های توزیع‌شده مناسب است؟

بله، تولیدکننده‌های Nano ID برای سیستم‌های توزیع‌شده عالی هستند زیرا نیازی به هماهنگی بین گره‌ها ندارند. هر سیستم می‌تواند به طور مستقل شناسه‌های منحصر به فرد تولید کند بدون خطر تصادف، که آن‌ها را برای میکروسرویس‌ها و معماری‌های توزیع‌شده ایده‌آل می‌سازد.

با تولیدکننده Nano ID ما شروع کنید

آماده‌اید تا شناسه‌های امن و منحصر به فرد تولید کنید؟ از ابزار تولیدکننده Nano ID ما در بالا برای ایجاد شناسه‌های سفارشی برای پروژه‌های خود استفاده کنید. به سادگی گزینه‌های طول و مجموعه کاراکتر را برای مطابقت با نیازهای خود تنظیم کنید، سپس به تعداد مورد نیاز برای برنامه خود شناسه تولید کنید.

منابع

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. دسترسی در 2 اوت 2024.
2. "UUID." ویکی‌پدیا، بنیاد ویکی‌مدیا، https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. دسترسی در 2 اوت 2024.
3. "محاسبه‌گر احتمال تصادف." محاسبه‌گر تصادف Nano ID، https://zelark.github.io/nano-id-cc/. دسترسی در 2 اوت 2024.
4. "ULID Spec." GitHub, https://github.com/ulid/spec. دسترسی در 2 اوت 2024.
5. "KSUID: شناسه‌های جهانی قابل مرتب‌سازی بر اساس زمان." GitHub, https://github.com/segmentio/ksuid. دسترسی در 2 اوت 2024.
6. "ObjectID." راهنمای MongoDB، https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. دسترسی در 2 اوت 2024.