Nano ID Generator

Увод

Nano ID је мали, сигуран, URL-пријатан генератор јединствених стринг ID-ова. Дизајниран је да креира компактне, несеквенцијалне и отпорне на колизије идентификаторе за различите апликације у дистрибуираним системима. Овај алат вам омогућава да генеришете Nano ID-ове са прилагодљивом дужином и сетовима знакова.

Како Nano ID-ови раде

Nano ID-ови се генеришу користећи криптографски јак генератор случајних бројева и прилагодљиву азбуку. Дефолтна имплементација користи:

• 64-значну азбуку (A-Za-z0-9_-) која је URL-пријатна
• 21 знак у дужини

Ова комбинација пружа добар баланс између дужине ID-а и вероватноће колизије.

Формула за генерисање Nano ID-а је:

1id = random(alphabet, size)
2

Где је random функција која бира size број знакова из alphabet помоћу криптографски сигурног генератора случајних бројева.

Састав Nano ID-а

Опције прилагођавања

1. Дужина: Можете прилагодити дужину генерисаног Nano ID-а. Дефолтна дужина је 21 знак, али може бити увећана за већу јединственост или смањена за краће ID-ове.

2. Азбука: Сет знакова који се користи за генерисање ID-а може бити прилагођен. Опције укључују:

   • Алфанумеричка (дефолт): A-Za-z0-9_-
   • Нумеричка: 0-9
   • Алфабетска: A-Za-z
   • Прилагођена: Било који сет знакова који дефинишете

Сигурност и јединственост

Nano ID-ови су дизајнирани да буду:

• Непредвидиви: Користе криптографски јак генератор случајних бројева.
• Јединствени: Вероятноћа колизија је изузетно ниска уз правилну дужину.

Вероятноћа колизије зависи од дужине ID-а и броја генерисаних ID-ова. Вероятноћа колизије може се израчунати помоћу формуле:

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

Где:

• k је број генерисаних ID-ова
• n је број могућих ID-ова (дужина азбуке ^ дужина Nano ID-а)

На пример, са подразумеваним подешавањима (64 знака азбуке, 21 знак дужине), потребно је генерисати ~1.36e36 ID-ова да би се имала 1% вероватноћа за бар једну колизију. Да ставимо ово у перспективу:

• Генеришући 1 милион ID-ова у секунди, требало би ~433 године да се добије 1% шансе за колизију.
• Више је вероватно да ћете добити лутрију више пута него да наиђете на колизију Nano ID-а у већини практичних апликација.

Користи

Nano ID-ови су погодни за многе апликације, укључујући:

1. ID-ове записа у бази података
2. Скраћиваче URL-ова
3. ID-ове сесија у веб апликацијама
4. Привремена имена датотека
5. Дистрибуиране системе где је координација тешка

Поређење са другим методама ID-а

Историја и развој

Nano ID је креирао Андреј Ситник 2017. године као компактнију алтернативу UUID-у. Дизајниран је да буде лак за коришћење у различитим програмским језицима и окружењима, са фокусом на веб апликације.

Код примери

Ево примера генерисања Nano ID-ова у различитим програмским језицима:

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

Најбоље праксе

1. Изаберите одговарајућу дужину на основу ваших захтева за јединственошћу.
2. Користите криптографски сигуран генератор случајних бројева.
3. Ако користите прилагођене азбуке, осигурајте да имају довољно ентропије.
4. Чувајте Nano ID-ове као стрингове, а не као целе бројеве, у базама података.
5. Користите индексе на колонама Nano ID-а за ефикасно упитовање.

Ограничења и разматрања

• Nano ID-ови нису секвенцијални, што може утицати на перформансе базе података у неким случајевима.
• Нису читљиви за људе или сортирани по времену генерисања.
• Прилагођене азбуке могу утицати на вероватноћу колизије и треба их пажљиво одабрати.

Имплементација генератора Nano ID-а у веб апликацијама

Да бисте имплементирали генератор Nano ID-а у веб апликацији:

1. Инсталирајте библиотеку Nano ID за ваш језик позадине.
2. Креирајте API крајњу тачку која генерише и враћа Nano ID.
3. Користите JavaScript на клијентској страни да позовете API када је потребно.

Пример имплементације у 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('Сервер ради на порту 3000'));
12

Импликације на перформансе

Генерација Nano ID-а је генерално веома брза. На типичном рачунару, може генерисати милионе ID-ова у секунди. Међутим, размотрите следеће:

• Брзина генерације може варирати у зависности од коришћеног генератора случајних бројева.
• Прилагођене азбуке или дужине могу мало утицати на перформансе.
• У системима са великим оптерећењем, размотрите генерисање ID-ова у серијама.

Вероятноћа колизије и ублажавање

Да бисте ублажили ризике од колизије:

1. Увећајте дужину Nano ID-а за веће захтеве за јединственошћу.
2. Имплементирајте проверу колизије у вашој логичкој апликацији.
3. Користите већу азбуку ако је могуће.

Чување и индексирање Nano ID-ова у базама података

Када радите са Nano ID-овима у базама података:

1. Чувајте их као VARCHAR или еквивалентан тип стринга.
2. Користите пуну дужину Nano ID-а да бисте осигурали јединственост.
3. Направите индекс на колони Nano ID-а за брже проналажење.
4. Размотрите коришћење јединственог ограничења да бисте спречили дупликате на нивоу базе података.

Пример SQL-а за креирање табеле са Nano ID-ом:

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

Пратећи ове смернице и разумејући карактеристике Nano ID-ова, можете ефикасно имплементирати и користити их у вашим апликацијама за генерисање компактних, јединствених идентификатора.

Референце

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. Приступљено 2. августа 2024.
2. "UUID." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. Приступљено 2. августа 2024.
3. "Калкулатор вероватноће колизије." Nano ID Collision Calculator, https://zelark.github.io/nano-id-cc/. Приступљено 2. августа 2024.
4. "ULID Спецификација." GitHub, https://github.com/ulid/spec. Приступљено 2. августа 2024.
5. "KSUID: K-сортирани глобално јединствени ID-ови." GitHub, https://github.com/segmentio/ksuid. Приступљено 2. августа 2024.
6. "ObjectID." MongoDB Manual, https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. Приступљено 2. августа 2024.