Nano ID Generator

Uvod

Nano ID je majhen, varen, URL-prijazen generator edinstvenih nizov ID. Zasnovan je za ustvarjanje kompaktnih, nesequentialnih in odpornih na kolizije identifikatorjev za različne aplikacije v porazdeljenih sistemih. To orodje vam omogoča, da generirate Nano ID-je s prilagodljivo dolžino in naborom znakov.

Kako delujejo Nano ID-ji

Nano ID-ji se generirajo z uporabo kriptografsko močnega generatorja naključnih števil in prilagodljivega abecednega nabora. Privzeta implementacija uporablja:

• 64-znakovno abecedo (A-Za-z0-9_-) ki je prijazna do URL-jev
• 21 znakov dolžine

Ta kombinacija zagotavlja dobro ravnotežje med dolžino ID in verjetnostjo kolizije.

Formula za generiranje Nano ID-ja je:

1id = random(abeceda, velikost)
2

Kjer je random funkcija, ki izbere velikost število znakov iz abecede s kriptografsko varnim generatorjem naključnih števil.

Sestava Nano ID-ja

Možnosti prilagoditve

1. Dolžina: Dolžino generiranega Nano ID-ja lahko prilagodite. Privzeta dolžina je 21 znakov, vendar jo je mogoče povečati za večjo edinstvenost ali zmanjšati za krajše ID-je.

2. Abeceda: Nabor znakov, ki se uporablja za generiranje ID-ja, je mogoče prilagoditi. Možnosti vključujejo:

   • Alfanumerična (privzeto): A-Za-z0-9_-
   • Številčna: 0-9
   • Abecedna: A-Za-z
   • Prilagojena: Kakršen koli nabor znakov, ki ga definirate

Varnost in edinstvenost

Nano ID-ji so zasnovani tako, da so:

• Nepredvidljivi: Uporabljajo kriptografsko močan generator naključnih števil.
• Edinstveni: Verjetnost kolizij je izjemno nizka pri pravilni dolžini.

Verjetnost kolizije je odvisna od dolžine ID in števila generiranih ID-jev. Verjetnost kolizije se lahko izračuna z uporabo formule:

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

Kjer:

• k je število generiranih ID-jev
• n je število mogočih ID-jev (dolžina abecede ^ dolžina Nano ID)

Na primer, z privzetimi nastavitvami (64-znakovna abeceda, dolžina 21 znakov) morate generirati ~1.36e36 ID-jev, da bi imeli 1% verjetnost vsaj ene kolizije. Da bi to postavili v perspektivo:

• Generiranje 1 milijon ID-jev na sekundo bi trajalo ~433 let, da bi imeli 1% možnost kolizije.
• Verjetneje je, da boste večkrat zmagali na loteriji, kot da bi naleteli na kolizijo Nano ID v večini praktičnih aplikacij.

Uporabniški primeri

Nano ID-ji so primerni za številne aplikacije, vključno z:

1. ID-ji zapisov v podatkovnih bazah
2. Kratke URL povezave
3. ID-ji sej v spletnih aplikacijah
4. Začasna imena datotek
5. Porazdeljeni sistemi, kjer je usklajevanje težko

Primerjava z drugimi metodami ID-jev

Zgodovina in razvoj

Nano ID je ustvaril Andrey Sitnik leta 2017 kot bolj kompakten alternativni UUID. Zasnovan je bil tako, da je enostaven za uporabo v različnih programskih jezikih in okoljih, s poudarkom na spletnih aplikacijah.

Kode Primeri

Tukaj so primeri generiranja Nano ID-jev v različnih programskih jezikih:

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

Najboljše prakse

1. Izberite ustrezno dolžino glede na zahteve po edinstvenosti.
2. Uporabite kriptografsko varen generator naključnih števil.
3. Če uporabljate prilagojene abecede, zagotovite, da imajo dovolj entropije.
4. Shranite Nano ID-je kot nize, ne kot cela števila, v podatkovnih bazah.
5. Uporabite indekse na stolpcih Nano ID za učinkovito poizvedovanje.

Omejitve in razmisleki

• Nano ID-ji niso sekvenčni, kar lahko vpliva na zmogljivost podatkovne baze v nekaterih primerih.
• Niso čitljivi za ljudi ali razvrstljivi po času generacije.
• Prilagojene abecede lahko vplivajo na verjetnost kolizije in jih je treba skrbno izbrati.

Implementacija generatorja Nano ID v spletnih aplikacijah

Za implementacijo generatorja Nano ID v spletni aplikaciji:

1. Namestite knjižnico Nano ID za vaš jezik strežnika.
2. Ustvarite API končno točko, ki generira in vrača Nano ID.
3. Uporabite JavaScript na strani odjemalca za klic API, ko je to potrebno.

Primer implementacije 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('Strežnik deluje na vratih 3000'));
12

Posledice zmogljivosti

Generiranje Nano ID-jev je na splošno zelo hitro. Na običajnem računalniku lahko generira milijone ID-jev na sekundo. Vendar pa upoštevajte naslednje:

• Hitrost generiranja se lahko razlikuje glede na uporabljen generator naključnih števil.
• Prilagojene abecede ali daljše dolžine lahko nekoliko vplivajo na zmogljivost.
• V sistemih z visokim obremenitvijo razmislite o generiranju ID-jev v serijah.

Verjetnost kolizij in omilitve

Za omilitev tveganja kolizij:

1. Povečajte dolžino Nano ID-ja za višje zahteve po edinstvenosti.
2. Implementirajte preverjanje kolizij v logiki vaše aplikacije.
3. Uporabite večji abecedni nabor, če je to mogoče.

Shranjevanje in indeksiranje Nano ID-jev v podatkovnih bazah

Ko delate z Nano ID-ji v podatkovnih bazah:

1. Shranite jih kot VARCHAR ali ustrezno nizovno vrsto.
2. Uporabite polno dolžino Nano ID-ja za zagotovitev edinstvenosti.
3. Ustvarite indeks na stolpcu Nano ID za hitrejše iskanje.
4. Razmislite o uporabi edinstvene omejitve, da preprečite podvojitve na ravni podatkovne baze.

Primer SQL za ustvarjanje tabele z Nano ID-jem:

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

Z upoštevanjem teh smernic in razumevanjem značilnosti Nano ID-jev lahko učinkovito implementirate in uporabljate te kompaktne, edinstvene identifikatorje v vaših aplikacijah.

Reference

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. Dostopno 2. avgusta 2024.
2. "UUID." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. Dostopno 2. avgusta 2024.
3. "Kalkulator verjetnosti kolizij." Nano ID Collision Calculator, https://zelark.github.io/nano-id-cc/. Dostopno 2. avgusta 2024.
4. "ULID Spec." GitHub, https://github.com/ulid/spec. Dostopno 2. avgusta 2024.
5. "KSUID: K-sortable globally unique IDs." GitHub, https://github.com/segmentio/ksuid. Dostopno 2. avgusta 2024.
6. "ObjectID." MongoDB Manual, https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. Dostopno 2. avgusta 2024.