Nano ID -generaattori

Johdanto

Nano ID on pieni, turvallinen, URL-yhteensopiva ainutlaatuisten merkkijonotunnusten generaattori. Se on suunniteltu luomaan kompakteja, ei-jatkuvia ja törmäyksenkestäviä tunnisteita erilaisiin sovelluksiin hajautetuissa järjestelmissä. Tämä työkalu mahdollistaa Nano ID:iden luomisen mukautettavalla pituudella ja merkkijoukoilla.

Kuinka Nano ID:t toimivat

Nano ID:t luodaan käyttäen kryptografisesti vahvaa satunnaislukugeneraattoria ja mukautettavaa aakkostoa. Oletusimplementaatio käyttää:

• 64-merkkistä aakkostoa (A-Za-z0-9_-) joka on URL-yhteensopiva
• 21 merkkiä pituudeltaan

Tämä yhdistelmä tarjoaa hyvän tasapainon tunnisteen pituuden ja törmäysriskin välillä.

Nano ID:n luomisen kaava on:

1id = random(aakkosto, koko)
2

Missä random on funktio, joka valitsee koko määrän merkkejä aakkostosta kryptografisesti turvallisella satunnaislukugeneraattorilla.

Nano ID:n koostumus

Mukautusvaihtoehdot

1. Pituus: Voit säätää luodun Nano ID:n pituutta. Oletus on 21 merkkiä, mutta sitä voidaan pidentää suuremman ainutlaatuisuuden vuoksi tai lyhentää lyhyemmiksi tunnisteiksi.

2. Aakkosto: Tunnisteen luomiseen käytettävää merkkijoukkoa voidaan mukauttaa. Vaihtoehtoja ovat:

   • Aakkosnumeerinen (oletus): A-Za-z0-9_-
   • Numeerinen: 0-9
   • Aakkosellinen: A-Za-z
   • Mukautettu: Mikä tahansa määrittelemäsi merkkijoukko

Turvallisuus ja ainutlaatuisuus

Nano ID:t on suunniteltu olemaan:

• Ennakoimattomia: Ne käyttävät kryptografisesti vahvaa satunnaislukugeneraattoria.
• Ainutlaatuisia: Törmäysriskin todennäköisyys on äärimmäisen alhainen oikealla pituudella.

Törmäysriskin todennäköisyys riippuu tunnisteen pituudesta ja luotujen tunnisteiden määrästä. Törmäysriskin todennäköisyys voidaan laskea seuraavalla kaavalla:

1P(törmäys) = 1 - e^(-k^2 / (2n))
2

Missä:

• k on luotujen tunnisteiden määrä
• n on mahdollisten tunnisteiden määrä (aakkoston pituus ^ Nano ID:n pituus)

Esimerkiksi oletusasetuksilla (64 merkin aakkosto, 21 merkin pituus) sinun on luotava ~1.36e36 tunnistetta, jotta törmäyksen todennäköisyys olisi 1%. Vertailun vuoksi:

• 1 miljoonan tunnisteen luomiseen sekunnissa kestäisi ~433 vuotta, jotta törmäyksen todennäköisyys olisi 1%.
• On todennäköisempää voittaa lotossa useita kertoja kuin kohdata Nano ID -törmäys useimmissa käytännön sovelluksissa.

Käyttötapaukset

Nano ID:t soveltuvat moniin sovelluksiin, mukaan lukien:

1. Tietokannan tallennustunnukset
2. URL-lyhentimet
3. Istuntotunnukset verkkosovelluksissa
4. Väliaikaiset tiedostonimet
5. Hajautetut järjestelmät, joissa koordinointi on vaikeaa

Vertailu muihin tunnistusmenetelmiin

Historia ja kehitys

Nano ID luotiin Andrey Sitnikin toimesta vuonna 2017 kompaktimpana vaihtoehtona UUID:lle. Se suunniteltiin helposti käytettäväksi eri ohjelmointikielissä ja ympäristöissä, keskittyen verkkosovelluksiin.

Koodiesimerkit

Tässä on esimerkkejä Nano ID:iden luomisesta eri ohjelmointikielissä:

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

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

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

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

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

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

Parhaat käytännöt

1. Valitse sopiva pituus ainutlaatuisuusvaatimusten mukaan.
2. Käytä kryptografisesti turvallista satunnaislukugeneraattoria.
3. Jos käytät mukautettuja aakkostoja, varmista, että niissä on tarpeeksi entropiaa.
4. Tallenna Nano ID:t merkkijonoina, ei kokonaislukuina, tietokannoissa.
5. Käytä indeksejä Nano ID -sarakkeissa tehokasta kyselyä varten.

Rajoitukset ja huomioitavat seikat

• Nano ID:t eivät ole jatkuvia, mikä saattaa vaikuttaa tietokannan suorituskykyyn joissakin tapauksissa.
• Ne eivät ole ihmisen luettavissa tai lajittelussa syntymäajan mukaan.
• Mukautetut aakkostot voivat vaikuttaa törmäysriskiin ja niitä tulisi valita huolellisesti.

Nano ID -generaattorin toteuttaminen verkkosovelluksissa

Nano ID -generaattorin toteuttamiseksi verkkosovelluksessa:

1. Asenna Nano ID -kirjasto taustakielessäsi.
2. Luo API-päätepiste, joka luo ja palauttaa Nano ID:n.
3. Käytä asiakaspuolen JavaScriptiä kutsuaksesi API:ta tarvittaessa.

Esimerkki Express.js -toteutuksesta:

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('Palvelin toimii portissa 3000'));
12

Suorituskykyvaikutukset

Nano ID:n luominen on yleensä erittäin nopeaa. Tyypillisellä tietokoneella se voi luoda miljoonia tunnisteita sekunnissa. Huomioi kuitenkin seuraavat seikat:

• Luontinopeus voi vaihdella käytetyn satunnaislukugeneraattorin mukaan.
• Mukautetut aakkostot tai pidemmät pituudet voivat hieman vaikuttaa suorituskykyyn.
• Korkean kuormituksen järjestelmissä harkitse tunnisteiden luomista erissä.

Törmäysriskin todennäköisyys ja lieventäminen

Törmäysriskien lieventämiseksi:

1. Lisää Nano ID:n pituutta suurempia ainutlaatuisuusvaatimuksia varten.
2. Toteuta törmäystarkistus sovelluksen logiikassa.
3. Käytä mahdollisuuksien mukaan suurempaa aakkostoa.

Nano ID:iden tallentaminen ja indeksointi tietokannoissa

Työskennellessäsi Nano ID:iden kanssa tietokannoissa:

1. Tallenna ne VARCHAR- tai vastaavaan merkkijonotyyppiin.
2. Käytä Nano ID:n täyttä pituutta varmistaaksesi ainutlaatuisuuden.
3. Luo indeksi Nano ID -sarakkeelle nopeampia hakuja varten.
4. Harkitse ainutlaatuisen rajoitteen käyttöä estämään kaksoiskappaleet tietokannan tasolla.

Esimerkki SQL:stä, jolla luodaan taulukko Nano ID:llä:

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

Noudattamalla näitä ohjeita ja ymmärtämällä Nano ID:iden ominaisuudet voit tehokkaasti toteuttaa ja käyttää niitä sovelluksissasi kompaktien, ainutlaatuisten tunnisteiden luomiseen.

Viitteet

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. Viitattu 2. elokuuta 2024.
2. "UUID." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. Viitattu 2. elokuuta 2024.
3. "Törmäysriskin todennäköisyyslaskuri." Nano ID Törmäyslaskuri, https://zelark.github.io/nano-id-cc/. Viitattu 2. elokuuta 2024.
4. "ULID Spec." GitHub, https://github.com/ulid/spec. Viitattu 2. elokuuta 2024.
5. "KSUID: Ajan mukaan lajiteltavat globaalisti ainutlaatuiset tunnukset." GitHub, https://github.com/segmentio/ksuid. Viitattu 2. elokuuta 2024.
6. "ObjectID." MongoDB Manual, https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. Viitattu 2. elokuuta 2024.