Γεννήτρια UUID

Δημιουργημένο UUID

Δομή UUID

Χρόνος χαμηλά

Γεννήτρια UUID

Εισαγωγή

Ένας Καθολικά Μοναδικός Αναγνωριστικός (UUID) είναι ένας αριθμός 128-bit που χρησιμοποιείται για την αναγνώριση πληροφοριών σε υπολογιστικά συστήματα. Οι UUID είναι τυποποιημένοι από το Open Software Foundation (OSF) ως μέρος του Distributed Computing Environment (DCE). Αυτοί οι αναγνωριστές έχουν σχεδιαστεί για να είναι μοναδικοί τόσο στον χώρο όσο και στον χρόνο, καθιστώντας τους ιδανικούς για διάφορες εφαρμογές σε κατανεμημένα συστήματα και πέρα από αυτά.

Αυτό το εργαλείο γεννήτρια UUID σας επιτρέπει να δημιουργείτε τόσο εκδόσεις 1 (βάσει χρόνου) όσο και εκδόσεις 4 (τυχαίες) UUID. Αυτοί οι αναγνωριστές είναι χρήσιμοι σε διάφορα σενάρια όπου απαιτείται μοναδική αναγνώριση, όπως κλειδιά βάσης δεδομένων, κατανεμημένα συστήματα και πρωτόκολλα δικτύου.

Πώς Λειτουργούν οι UUID

Δομή UUID

Ένας UUID συνήθως αναπαρίσταται ως 32 ψηφία δεκαεξαδικού, που εμφανίζονται σε πέντε ομάδες χωρισμένες με παύλες, στη μορφή 8-4-4-4-12 για συνολικό αριθμό 36 χαρακτήρων (32 αλφαριθμητικούς χαρακτήρες και 4 παύλες). Για παράδειγμα:

550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000

Τα 128 bits ενός UUID χωρίζονται σε συγκεκριμένα πεδία, καθένα από τα οποία φέρει διαφορετικές πληροφορίες ανάλογα με την έκδοση UUID:

32 bits για το πεδίο time_low
16 bits για το πεδίο time_mid
16 bits για το πεδίο time_hi_and_version
8 bits για το πεδίο clock_seq_hi_and_reserved
8 bits για το πεδίο clock_seq_low
48 bits για το πεδίο node

Ορίστε ένα διάγραμμα που απεικονίζει τη δομή του UUID:

Εκδόσεις UUID

Υπάρχουν αρκετές εκδόσεις UUID, καθεμία με τη δική της μέθοδο γεννήσεως:

Έκδοση 1 (Βάσει Χρόνου): Χρησιμοποιεί την τρέχουσα χρονική σήμανση και τη διεύθυνση MAC του υπολογιστή.
Έκδοση 2 (Ασφάλεια DCE): Παρόμοια με την έκδοση 1, αλλά περιλαμβάνει έναν τοπικό αναγνωριστικό τομέα.
Έκδοση 3 (Βάσει Όνοματος, MD5): Δημιουργείται με την κατακερματισμένη αναγνώριση ενός χώρου ονομάτων και ενός ονόματος.
Έκδοση 4 (Τυχαία): Δημιουργείται χρησιμοποιώντας έναν τυχαίο ή ψευδοτυχαίο αριθμό.
Έκδοση 5 (Βάσει Όνοματος, SHA-1): Παρόμοια με την έκδοση 3, αλλά χρησιμοποιεί κατακερματισμό SHA-1.

Αυτό το εργαλείο επικεντρώνεται στη δημιουργία UUID Έκδοσης 1 και Έκδοσης 4.

Τύπος

Γεννήτρια UUID Έκδοσης 1

Οι UUID Έκδοσης 1 δημιουργούνται χρησιμοποιώντας τα εξής συστατικά:

Χρονική σήμανση: Ένας 60-bit αριθμός που αναπαριστά τον αριθμό των 100-νανοδευτερολέπτων από την 15η Οκτωβρίου 1582 (η ημερομηνία της Γρηγοριανής μεταρρύθμισης στο χριστιανικό ημερολόγιο).
Ακολουθία ρολογιού: Ένας 14-bit αριθμός που χρησιμοποιείται για την αποφυγή διπλοτύπων σε περίπτωση που το ρολόι ρυθμιστεί προς τα πίσω.
Κόμβος: Ένας 48-bit αριθμός, συνήθως προερχόμενος από τη διεύθυνση MAC του υπολογιστή.

Ο τύπος για τη δημιουργία ενός UUID Έκδοσης 1 μπορεί να εκφραστεί ως:

UUID = (timestamp * 2^64) + (clock_sequence * 2^48) + node

Γεννήτρια UUID Έκδοσης 4

Οι UUID Έκδοσης 4 δημιουργούνται χρησιμοποιώντας έναν κρυπτογραφικά ισχυρό γεννήτρια τυχαίων αριθμών. Ο τύπος είναι απλώς:

UUID = random_128_bit_number

Με συγκεκριμένα bits ρυθμισμένα για να υποδηλώνουν την έκδοση (4) και την παραλλαγή.

Χρήσεις

Οι UUID έχουν πολλές εφαρμογές σε διάφορους τομείς της πληροφορικής και της μηχανικής λογισμικού:

Κλειδιά Βάσης Δεδομένων: Οι UUID χρησιμοποιούνται συχνά ως πρωτεύοντα κλειδιά σε βάσεις δεδομένων, ειδικά σε κατανεμημένα συστήματα όπου πολλαπλοί κόμβοι μπορεί να δημιουργούν εγγραφές ταυτόχρονα.
Κατανεμημένα Συστήματα: Σε μεγάλης κλίμακας κατανεμημένα συστήματα, οι UUID βοηθούν στην μοναδική αναγνώριση πόρων, συναλλαγών ή γεγονότων σε πολλαπλούς κόμβους ή κέντρα δεδομένων.
Διεύθυνση Περιεχομένου: Οι UUID μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μοναδικών αναγνωριστών για περιεχόμενο σε συστήματα αποθήκευσης με διεύθυνση περιεχομένου.
Διαχείριση Συνεδριών: Οι διαδικτυακές εφαρμογές συχνά χρησιμοποιούν UUID για να διαχειρίζονται τις συνεδρίες χρηστών, διασφαλίζοντας ότι κάθε συνεδρία έχει έναν μοναδικό αναγνωριστή.
Αναγνώριση Συσκευών IoT: Σε εφαρμογές Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT), οι UUID μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την μοναδική αναγνώριση μεμονωμένων συσκευών σε ένα δίκτυο.

Εναλλακτικές

Ενώ οι UUID είναι ευρέως χρησιμοποιούμενοι, υπάρχουν εναλλακτικές προσεγγίσεις για τη δημιουργία μοναδικών αναγνωριστών:

Αυτόματα αυξανόμενα IDs: Απλά και συνήθως χρησιμοποιούμενα σε συστήματα μίας βάσης δεδομένων, αλλά δεν είναι κατάλληλα για κατανεμημένα περιβάλλοντα.
Χρονικά βασισμένα IDs: Μπορεί να είναι χρήσιμα για δεδομένα με χρονολογική σειρά αλλά μπορεί να αντιμετωπίσουν προβλήματα σύγκρουσης σε σενάρια υψηλής ταυτόχρονης χρήσης.
IDs Snowflake: Αναπτύχθηκαν από το Twitter, αυτοί οι αναγνωριστές συνδυάζουν χρονική σήμανση και αριθμό εργαζομένου για να δημιουργήσουν μοναδικούς αναγνωριστές σε κατανεμημένα συστήματα.
ULID (Καθολικά Μοναδικός Λεξιγραφικά Ταξινομήσιμος Αναγνωριστής): Μια πιο πρόσφατη εναλλακτική που στοχεύει να είναι πιο φιλική προς τον άνθρωπο και ταξινομήσιμη από τους UUID.

Ιστορία

Η έννοια των UUID εισήχθη για πρώτη φορά στο Apollo Network Computing System και αργότερα τυποποιήθηκε από το Open Software Foundation (OSF) ως μέρος του Distributed Computing Environment (DCE) τη δεκαετία του 1990. Η αρχική προδιαγραφή δημοσιεύθηκε το 1997 ως ISO/IEC 11578:1996 και αργότερα αναθεωρήθηκε το 2005 ως μέρος του ISO/IEC 9834-8:2005.

Κύρια ορόσημα στην ιστορία των UUID:

1980s: Η Apollo Computer αναπτύσσει την έννοια UUID για το σύστημά τους δικτύου υπολογιστών.
1997: Η πρώτη προδιαγραφή UUID δημοσιεύεται ως ISO/IEC 11578:1996.
2005: Η προδιαγραφή UUID αναθεωρείται και δημοσιεύεται ως μέρος του ISO/IEC 9834-8:2005.
2009: Το RFC 4122 ορίζει τη μορφή UUID και τους αλγορίθμους γεννήσεως που χρησιμοποιούνται σήμερα.

Με την πάροδο του χρόνου, οι UUID έχουν γίνει ένα βασικό εργαλείο σε κατανεμημένα συστήματα και σχεδίαση βάσεων δεδομένων, με διάφορες υλοποιήσεις και προσαρμογές σε διαφορετικές γλώσσες προγραμματισμού και πλατφόρμες.

Παραδείγματα Κώδικα

Ακολουθούν παραδείγματα δημιουργίας UUID σε διάφορες γλώσσες προγραμματισμού:

import uuid

## Δημιουργία UUID Έκδοσης 4 (τυχαία)
random_uuid = uuid.uuid4()
print(f"UUID Έκδοσης 4: {random_uuid}")

## Δημιουργία UUID Έκδοσης 1 (βάσει χρόνου)
time_based_uuid = uuid.uuid1()
print(f"UUID Έκδοσης 1: {time_based_uuid}")

const { v1: uuidv1, v4: uuidv4 } = require('uuid');

// Δημιουργία UUID Έκδοσης 4 (τυχαία)
const randomUuid = uuidv4();
console.log(`UUID Έκδοσης 4: ${randomUuid}`);

// Δημιουργία UUID Έκδοσης 1 (βάσει χρόνου)
const timeBasedUuid = uuidv1();
console.log(`UUID Έκδοσης 1: ${timeBasedUuid}`);

import java.util.UUID;

public class UuidGenerator {
    public static void main(String[] args) {
        // Δημιουργία UUID Έκδοσης 4 (τυχαία)
        UUID randomUuid = UUID.randomUUID();
        System.out.println("UUID Έκδοσης 4: " + randomUuid);

        // Δημιουργία UUID Έκδοσης 1 (βάσει χρόνου)
        UUID timeBasedUuid = UUID.fromString(new com.eaio.uuid.UUID().toString());
        System.out.println("UUID Έκδοσης 1: " + timeBasedUuid);
    }
}

require 'securerandom'

## Δημιουργία UUID Έκδοσης 4 (τυχαία)
random_uuid = SecureRandom.uuid
puts "UUID Έκδοσης 4: #{random_uuid}"

## Η Ruby δεν έχει ενσωματωμένη μέθοδο για UUID Έκδοσης 1
## Θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε μια βιβλιοθήκη όπως το 'uuidtools' για αυτό

<?php
// Δημιουργία UUID Έκδοσης 4 (τυχαία)
$randomUuid = sprintf('%04x%04x-%04x-%04x-%04x-%04x%04x%04x',
    mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff),
    mt_rand(0, 0xffff),
    mt_rand(0, 0x0fff) | 0x4000,
    mt_rand(0, 0x3fff) | 0x8000,
    mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff)
);
echo "UUID Έκδοσης 4: " . $randomUuid . "\n";

// Η PHP δεν έχει ενσωματωμένη μέθοδο για UUID Έκδοσης 1
// Θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε μια βιβλιοθήκη όπως το 'ramsey/uuid' για αυτό
?>

Αναφορές

Leach, P., Mealling, M., & Salz, R. (2005). Ένας Καθολικά Μοναδικός Αναγνωριστικός (UUID) URN Χώρος. RFC 4122. https://tools.ietf.org/html/rfc4122
Διεθνής Οργάνωση Τυποποίησης. (2005). Πληροφοριακή τεχνολογία – Ανοιχτά Συστήματα Διασύνδεσης – Διαδικασίες για τη λειτουργία των Αρχών Εγγραφής OSI: Δημιουργία και εγγραφή Καθολικά Μοναδικών Αναγνωριστικών (UUIDs) και η χρήση τους ως συστατικών Αναγνωριστικών ASN.1. ISO/IEC 9834-8:2005. https://www.iso.org/standard/62795.html
Καθολικά μοναδικός αναγνωριστικός. (2023). Στην Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier
Αναγνωριστικός Snowflake. (2023). Στην Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Snowflake_ID
ULID Spec. (n.d.). GitHub. https://github.com/ulid/spec

Σχετικά Εργαλεία

Γεννήτρια CPF για Δοκιμές και Επικύρωση Δεδομένων

Γεννήτρια Τυχαίων User Agent για Δοκιμές Ανάπτυξης Ιστοσελίδων

Γεννήτρια Τυχαίων Τοποθεσιών: Δημιουργός Παγκόσμιων Συντεταγμένων

Γεννήτρια Μοναδικών MongoDB ObjectIDs για Δοκιμές και Ανάπτυξη

Γεννήτρια MD5 Hash

Γεννήτρια Τυχαίων Ονομάτων Έργων

Γεννήτρια Snowflake IDs για κατανεμημένα συστήματα

Υπολογιστής Βρεγμένης Περιμέτρου για Σχήματα Καναλιών

Γεννήτρια Nano ID: Δημιουργία Ασφαλών Αναγνωριστικών

Δημιουργία KSUIDs: Μοναδικά και Ταξινομήσιμα Αναγνωριστικά