Nano ID Generátor

Bevezetés

A Nano ID egy apró, biztonságos, URL-barát egyedi azonosító generátor. Azért készült, hogy kompakt, nem szekvenciális és ütközés-ellenálló azonosítókat hozzon létre különböző alkalmazások számára elosztott rendszerekben. Ez az eszköz lehetővé teszi, hogy testreszabható hosszúságú és karakterkészletű Nano ID-kat generáljunk.

Hogyan működnek a Nano ID-k

A Nano ID-kat kriptográfiailag erős véletlenszám-generátor és testreszabható ábécé segítségével generálják. Az alapértelmezett megvalósítás a következőket használja:

• Egy 64 karakterből álló ábécé (A-Za-z0-9_-) amely URL-barát
• 21 karakter hosszúság

Ez a kombináció jó egyensúlyt biztosít az azonosító hossza és az ütközés valószínűsége között.

A Nano ID generálásának képlete:

1id = random(alphabet, size)
2

Ahol a random egy olyan függvény, amely size számú karaktert választ ki az alphabet-ből kriptográfiailag biztonságos véletlenszám-generátorral.

A Nano ID összetétele

Testreszabási lehetőségek

1. Hossz: A generált Nano ID hosszát módosíthatja. Az alapértelmezett 21 karakter, de növelheti a nagyobb egyediség érdekében, vagy csökkentheti a rövidebb azonosítókhoz.

2. Ábécé: Az azonosító generálásához használt karakterkészlet testreszabható. Opciók közé tartozik:

   • Alfanumerikus (alapértelmezett): A-Za-z0-9_-
   • Numerikus: 0-9
   • Betűs: A-Za-z
   • Egyedi: Bármilyen karakterkészlet, amelyet definiál

Biztonság és egyediség

A Nano ID-kat úgy tervezték, hogy:

• Megjósolhatatlanok: Kriptográfiailag erős véletlenszám-generátort használnak.
• Egyediek: Az ütközések valószínűsége rendkívül alacsony a megfelelő hosszúság mellett.

Az ütközés valószínűsége a következő képlettel számítható:

1P(ütközés) = 1 - e^(-k^2 / (2n))
2

Ahol:

• k a generált azonosítók száma
• n a lehetséges azonosítók száma (ábécé hossza ^ Nano ID hossza)

Például az alapértelmezett beállításokkal (64 karakteres ábécé, 21 karakter hosszúság) körülbelül 1,36e36 azonosítót kell generálni ahhoz, hogy 1% eséllyel legalább egy ütközés történjen. Hogy ezt perspektívába helyezzük:

• 1 millió azonosító másodpercenkénti generálása esetén körülbelül 433 évbe telne, hogy 1% eséllyel ütközés történjen.
• Sokkal valószínűbb, hogy többször nyer a lottón, mint hogy találkozzon egy Nano ID ütközéssel a legtöbb gyakorlati alkalmazásban.

Felhasználási esetek

A Nano ID-k alkalmasak sok alkalmazásra, beleértve:

1. Adatbázis rekord azonosítók
2. URL rövidítők
3. Munkamenet azonosítók webalkalmazásokban
4. Ideiglenes fájlnevek
5. Elosztott rendszerek, ahol a koordináció nehéz

Összehasonlítás más azonosító módszerekkel

Történelem és fejlesztés

A Nano ID-t Andrey Sitnik készítette 2017-ben, mint kompaktabb alternatívát a UUID-hoz. Azért tervezték, hogy könnyen használható legyen különböző programozási nyelvekben és környezetekben, különös figyelmet fordítva a webalkalmazásokra.

Kód példák

Íme példák a Nano ID-k generálására különböző programozási nyelveken:

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

Legjobb gyakorlatok

1. Válasszon megfelelő hosszúságot az egyediség követelményeinek megfelelően.
2. Használjon kriptográfiailag biztonságos véletlenszám-generátort.
3. Ha egyedi ábécéket használ, győződjön meg arról, hogy elegendő entrópiával rendelkeznek.
4. Tárolja a Nano ID-kat karakterláncként, ne egész számként az adatbázisokban.
5. Használjon indexeket a Nano ID oszlopokon a hatékony lekérdezés érdekében.

Korlátozások és megfontolások

• A Nano ID-k nem szekvenciálisak, ami egyes esetekben befolyásolhatja az adatbázis teljesítményét.
• Nem olvashatók emberi módon, vagy nem rendezhetők a generálás ideje szerint.
• Az egyedi ábécék befolyásolhatják az ütközés valószínűségét, és gondosan kell őket megválasztani.

Nano ID Generátor megvalósítása webalkalmazásokban

A Nano ID generátor megvalósításához egy webalkalmazásban:

1. Telepítse a Nano ID könyvtárat a backend nyelvéhez.
2. Hozzon létre egy API végpontot, amely generál és visszaad egy Nano ID-t.
3. Használjon kliensoldali JavaScript-et az API hívására, amikor szükséges.

Példa Express.js megvalósítás:

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('A szerver a 3000-es porton fut'));
12

Teljesítménybeli következmények

A Nano ID generálás általában nagyon gyors. Egy tipikus számítógépen másodpercenként több millió azonosítót tud generálni. Azonban vegye figyelembe a következőket:

• A generálási sebesség változhat a használt véletlenszám-generátor függvényében.
• Az egyedi ábécék vagy a hosszabb hosszúság kissé befolyásolhatja a teljesítményt.
• Nagy terhelésű rendszerekben érdemes az azonosítók tömeges generálását fontolóra venni.

Ütközés valószínűsége és mérséklése

Az ütközési kockázatok mérséklésére:

1. Növelje a Nano ID hosszát a nagyobb egyediség követelményeihez.
2. Valósítson meg ütközés-ellenőrzést az alkalmazás logikájában.
3. Ha lehetséges, használjon nagyobb ábécét.

Nano ID-k tárolása és indexelése adatbázisokban

Nano ID-k használatakor az adatbázisokban:

1. Tárolja őket VARCHAR vagy megfelelő karakterlánc típusban.
2. Használja a Nano ID teljes hosszát a egyediség biztosításához.
3. Hozzon létre indexet a Nano ID oszlopon a gyorsabb keresések érdekében.
4. Fontolja meg egyedi megszorítások alkalmazását a duplikációk megakadályozására az adatbázis szintjén.

Példa SQL egy táblázat létrehozására Nano ID-val:

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

Ezeknek az irányelveknek a követésével és a Nano ID-k jellemzőinek megértésével hatékonyan megvalósíthatja és használhatja őket alkalmazásaiban kompakt, egyedi azonosítók generálására.

Hivatkozások

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. Hozzáférés: 2024. augusztus 2.
2. "UUID." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. Hozzáférés: 2024. augusztus 2.
3. "Ütközés valószínűség kalkulátor." Nano ID Ütközés Kalkulátor, https://zelark.github.io/nano-id-cc/. Hozzáférés: 2024. augusztus 2.
4. "ULID Spec." GitHub, https://github.com/ulid/spec. Hozzáférés: 2024. augusztus 2.
5. "KSUID: K-Sortable Globally Unique IDs." GitHub, https://github.com/segmentio/ksuid. Hozzáférés: 2024. augusztus 2.
6. "ObjectID." MongoDB Kézikönyv, https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. Hozzáférés: 2024. augusztus 2.