Nano ID Generator

Introduksjon

En Nano ID er en liten, sikker, URL-vennlig unik streng ID-generator. Den er designet for å lage kompakte, ikke-sekvensielle og kollisjonsresistente identifikatorer for ulike applikasjoner i distribuerte systemer. Dette verktøyet lar deg generere Nano ID-er med tilpassbar lengde og tegnsett.

Hvordan Nano ID-er fungerer

Nano ID-er genereres ved hjelp av en kryptografisk sterk tilfeldig tallgenerator og et tilpassbart alfabet. Den standard implementeringen bruker:

• Et 64-tegns alfabet (A-Za-z0-9_-) som er URL-vennlig
• 21 tegn i lengde

Denne kombinasjonen gir en god balanse mellom ID-lengde og kollisjonsprobabilitet.

Formelen for å generere en Nano ID er:

1id = random(alphabet, size)
2

Hvor random er en funksjon som velger size antall tegn fra alphabet med en kryptografisk sikker tilfeldig tallgenerator.

Sammensetning av en Nano ID

Tilpasningsalternativer

1. Lengde: Du kan justere lengden på den genererte Nano ID-en. Standard er 21 tegn, men den kan økes for høyere unikhet eller reduseres for kortere ID-er.

2. Alfabet: Tegnsettet som brukes til å generere ID-en kan tilpasses. Alternativer inkluderer:

   • Alfanumerisk (standard): A-Za-z0-9_-
   • Numerisk: 0-9
   • Alfabetisk: A-Za-z
   • Tilpasset: Ethvert sett med tegn du definerer

Sikkerhet og Unikhet

Nano ID-er er designet for å være:

• Uforutsigbare: De bruker en kryptografisk sterk tilfeldig generator.
• Unike: Sannsynligheten for kollisjoner er ekstremt lav med riktig lengde.

Kollisjonsprobabiliteten avhenger av ID-lengden og antall genererte ID-er. Sannsynligheten for en kollisjon kan beregnes ved hjelp av formelen:

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

Hvor:

• k er antallet genererte ID-er
• n er antallet mulige ID-er (alfabetlengde ^ Nano ID-lengde)

For eksempel, med standardinnstillingene (64-tegns alfabet, 21-tegns lengde), må du generere ~1.36e36 ID-er for å ha 1% sannsynlighet for minst én kollisjon. For å sette dette i perspektiv:

• Å generere 1 million ID-er per sekund, vil det ta ~433 år å ha 1% sjanse for kollisjon.
• Du er mer sannsynlig å vinne i lotteriet flere ganger enn å møte en Nano ID-kollisjon i de fleste praktiske applikasjoner.

Bruksområder

Nano ID-er er egnet for mange applikasjoner, inkludert:

1. Databasepost-ID-er
2. URL-forkortere
3. Økt-ID-er i webapplikasjoner
4. Midlertidige filnavn
5. Distribuerte systemer der koordinering er vanskelig

Sammenligning med Andre ID-metoder

Historie og Utvikling

Nano ID ble opprettet av Andrey Sitnik i 2017 som et mer kompakt alternativ til UUID. Den ble designet for å være enkel å bruke i ulike programmeringsspråk og miljøer, med fokus på webapplikasjoner.

Kodeeksempler

Her er eksempler på generering av Nano ID-er i forskjellige programmeringsspråk:

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

Beste Praksis

1. Velg en passende lengde basert på dine unikhetskrav.
2. Bruk en kryptografisk sikker tilfeldig tallgenerator.
3. Hvis du bruker tilpassede alfabeter, sørg for at de har nok entropi.
4. Lagre Nano ID-er som strenger, ikke heltall, i databaser.
5. Bruk indekser på Nano ID-kolonner for effektiv spørring.

Begrensninger og Betraktninger

• Nano ID-er er ikke sekvensielle, noe som kan påvirke databaseytelsen i noen tilfeller.
• De er ikke menneskelig lesbare eller sorterbare etter generasjonstid.
• Tilpassede alfabeter kan påvirke kollisjonsprobabilitet og bør velges med omhu.

Implementering av en Nano ID-generator i Webapplikasjoner

For å implementere en Nano ID-generator i en webapplikasjon:

1. Installer Nano ID-biblioteket for ditt backend-språk.
2. Opprett et API-endepunkt som genererer og returnerer en Nano ID.
3. Bruk klient-side JavaScript for å kalle API-et når det er nødvendig.

Eksempel på Express.js-implementering:

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('Server kjører på port 3000'));
12

Ytelsesimplikasjoner

Generering av Nano ID-er er generelt veldig raskt. På en typisk datamaskin kan det generere millioner av ID-er per sekund. Vurder imidlertid følgende:

• Genereringshastighet kan variere avhengig av den tilfeldige tallgeneratoren som brukes.
• Tilpassede alfabeter eller lengre lengder kan påvirke ytelsen noe.
• I høybelastede systemer, vurder å generere ID-er i batcher.

Kollisjonsprobabilitet og Mitigering

For å redusere risikoen for kollisjoner:

1. Øk lengden på Nano ID-en for høyere unikhetskrav.
2. Implementer en kollisjonskontroll i applikasjonslogikken.
3. Bruk et større alfabet hvis mulig.

Lagring og Indeksering av Nano ID-er i Databaser

Når du arbeider med Nano ID-er i databaser:

1. Lagre dem som VARCHAR eller tilsvarende strengtype.
2. Bruk full lengde av Nano ID-en for å sikre unikhet.
3. Opprett en indeks på Nano ID-kolonnen for raskere oppslag.
4. Vurder å bruke en unik begrensning for å forhindre duplikater på databasens nivå.

Eksempel SQL for å opprette en tabell med en 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

Ved å følge disse retningslinjene og forstå egenskapene til Nano ID-er, kan du effektivt implementere og bruke dem i applikasjonene dine for å generere kompakte, unike identifikatorer.

Referanser

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. Tilgang 2. aug. 2024.
2. "UUID." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. Tilgang 2. aug. 2024.
3. "Kollisjonsprobabilitetskalkulator." Nano ID Kollisjonskalkulator, https://zelark.github.io/nano-id-cc/. Tilgang 2. aug. 2024.
4. "ULID Spesifikasjon." GitHub, https://github.com/ulid/spec. Tilgang 2. aug. 2024.
5. "KSUID: K-sorterbare globalt unike ID-er." GitHub, https://github.com/segmentio/ksuid. Tilgang 2. aug. 2024.
6. "ObjectID." MongoDB Manual, https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. Tilgang 2. aug. 2024.