Whiz Tools

UUID-generator

Generert UUID

UUID-struktur
Tid lav

UUID-generator

Innledning

En Universelt Unik Identifikator (UUID) er et 128-bit tall som brukes til å identifisere informasjon i datasystemer. UUID-er er standardisert av Open Software Foundation (OSF) som en del av Distributed Computing Environment (DCE). Disse identifikatorene er designet for å være unike på tvers av både rom og tid, noe som gjør dem ideelle for ulike applikasjoner i distribuerte systemer og utover.

Dette UUID-generatorverktøyet lar deg opprette både versjon 1 (tidsbasert) og versjon 4 (tilfeldig) UUID-er. Disse identifikatorene er nyttige i ulike scenarier der unik identifikasjon er nødvendig, som database-nøkler, distribuerte systemer og nettverksprotokoller.

Hvordan UUID-er fungerer

UUID-struktur

En UUID er vanligvis representert som 32 heksadesimale sifre, vist i fem grupper adskilt av bindestreker, i formen 8-4-4-4-12 for totalt 36 tegn (32 alfanumeriske tegn og 4 bindestreker). For eksempel:

550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000

De 128 bitene av en UUID er delt inn i spesifikke felt, hver med forskjellig informasjon avhengig av UUID-versjonen:

  • 32 biter for time_low-feltet
  • 16 biter for time_mid-feltet
  • 16 biter for time_hi_and_version-feltet
  • 8 biter for clock_seq_hi_and_reserved-feltet
  • 8 biter for clock_seq_low-feltet
  • 48 biter for node-feltet

Her er et diagram som illustrerer UUID-strukturen:

A B C D E F A: time_low (32 biter) B: time_mid (16 biter) C: time_hi_and_version (16 biter) D: clock_seq_hi_and_reserved (8 biter) E: clock_seq_low (8 biter) F: node (48 biter)

UUID-versjoner

Det finnes flere versjoner av UUID-er, hver med sin egen genereringsmetode:

  1. Versjon 1 (Tidsbasert): Bruker den nåværende tidsstempelet og MAC-adressen til datamaskinen.
  2. Versjon 2 (DCE-sikkerhet): Ligner på versjon 1, men inkluderer en lokal domeneidentifikator.
  3. Versjon 3 (Navn-basert, MD5): Generert ved å hash en navneromidentifikator og navn.
  4. Versjon 4 (Tilfeldig): Generert ved hjelp av et tilfeldig eller pseudo-tilfeldig tall.
  5. Versjon 5 (Navn-basert, SHA-1): Ligner på versjon 3, men bruker SHA-1 hashing.

Dette verktøyet fokuserer på å generere versjon 1 og versjon 4 UUID-er.

Formel

Versjon 1 UUID-generering

Versjon 1 UUID-er genereres ved hjelp av følgende komponenter:

  1. Tidsstempel: En 60-bit verdi som representerer antall 100-nanosekund intervaller siden 15. oktober 1582 (datoen for den gregorianske reformen av den kristne kalenderen).
  2. Klokkesekvens: En 14-bit verdi som brukes for å unngå duplikater i tilfelle klokken settes tilbake.
  3. Node: En 48-bit verdi, vanligvis avledet fra MAC-adressen til datamaskinen.

Formelen for å generere en versjon 1 UUID kan uttrykkes som:

UUID = (tidsstempel * 2^64) + (klokkesekvens * 2^48) + node

Versjon 4 UUID-generering

Versjon 4 UUID-er genereres ved hjelp av en kryptografisk sterk tilfeldig tallgenerator. Formelen er ganske enkelt:

UUID = tilfeldig_128-bit_nummer

Med spesifikke biter satt for å indikere versjonen (4) og varianten.

Bruksområder

UUID-er har mange bruksområder på tvers av ulike domener innen datavitenskap og programvareutvikling:

  1. Database-nøkler: UUID-er brukes ofte som primærnøkler i databaser, spesielt i distribuerte systemer der flere noder kan generere poster samtidig.

  2. Distribuerte systemer: I store distribuerte systemer hjelper UUID-er med å unikt identifisere ressurser, transaksjoner eller hendelser på tvers av flere noder eller datasentre.

  3. Innholdsadressere: UUID-er kan brukes til å lage unike identifikatorer for innhold i innholdsadressable lagringssystemer.

  4. Sesjonsadministrasjon: Nettapplikasjoner bruker ofte UUID-er til å administrere brukerøkter, og sikrer at hver økt har en unik identifikator.

  5. IoT-enhetsidentifikasjon: I Internet of Things (IoT) applikasjoner kan UUID-er brukes til å unikt identifisere individuelle enheter i et nettverk.

Alternativer

Selv om UUID-er er mye brukt, finnes det alternative tilnærminger for å generere unike identifikatorer:

  1. Auto-inkrementerende ID-er: Enkle og vanlig brukt i enkelt-database systemer, men ikke egnet for distribuerte miljøer.

  2. Tidsstempel-baserte ID-er: Kan være nyttige for tidsbestemte data, men kan møte kollisjonsproblemer i høy-konkurranse scenarier.

  3. Snowflake ID-er: Utviklet av Twitter, disse ID-ene kombinerer tidsstempel og arbeidernummer for å generere unike ID-er i distribuerte systemer.

  4. ULID (Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier): Et nyere alternativ som har som mål å være mer menneskevennlig og sortert enn UUID-er.

Historie

Konseptet med UUID-er ble først introdusert i Apollo Network Computing System og senere standardisert av Open Software Foundation (OSF) som en del av Distributed Computing Environment (DCE) på 1990-tallet. Den første spesifikasjonen ble publisert i 1997 som ISO/IEC 11578:1996 og senere revidert i 2005 som en del av ISO/IEC 9834-8:2005.

Viktige milepæler i UUID-historien:

  • 1980-tallet: Apollo Computer utvikler UUID-konseptet for sitt Network Computing System.
  • 1997: Første UUID-spesifikasjon publisert som ISO/IEC 11578:1996.
  • 2005: UUID-spesifikasjon revidert og publisert som en del av ISO/IEC 9834-8:2005.
  • 2009: RFC 4122 definerer UUID-formatet og genereringsalgoritmene som brukes i dag.

Over tid har UUID-er blitt et viktig verktøy i distribuerte systemer og database-design, med ulike implementeringer og tilpasninger på tvers av forskjellige programmeringsspråk og plattformer.

Kodeeksempler

Her er eksempler på generering av UUID-er i ulike programmeringsspråk:

import uuid

## Generer en versjon 4 (tilfeldig) UUID
tilfeldig_uuid = uuid.uuid4()
print(f"Versjon 4 UUID: {tilfeldig_uuid}")

## Generer en versjon 1 (tidsbasert) UUID
tidsbasert_uuid = uuid.uuid1()
print(f"Versjon 1 UUID: {tidsbasert_uuid}")

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

// Generer en versjon 4 (tilfeldig) UUID
const tilfeldigUuid = uuidv4();
console.log(`Versjon 4 UUID: ${tilfeldigUuid}`);

// Generer en versjon 1 (tidsbasert) UUID
const tidsbasertUuid = uuidv1();
console.log(`Versjon 1 UUID: ${tidsbasertUuid}`);

import java.util.UUID;

public class UuidGenerator {
    public static void main(String[] args) {
        // Generer en versjon 4 (tilfeldig) UUID
        UUID tilfeldigUuid = UUID.randomUUID();
        System.out.println("Versjon 4 UUID: " + tilfeldigUuid);

        // Generer en versjon 1 (tidsbasert) UUID
        UUID tidsbasertUuid = UUID.fromString(new com.eaio.uuid.UUID().toString());
        System.out.println("Versjon 1 UUID: " + tidsbasertUuid);
    }
}

require 'securerandom'

## Generer en versjon 4 (tilfeldig) UUID
tilfeldig_uuid = SecureRandom.uuid
puts "Versjon 4 UUID: #{tilfeldig_uuid}"

## Ruby har ikke en innebygd metode for versjon 1 UUID-er
## Du må bruke en gem som 'uuidtools' for det

<?php
// Generer en versjon 4 (tilfeldig) UUID
$tilfeldigUuid = 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 "Versjon 4 UUID: " . $tilfeldigUuid . "\n";

// PHP har ikke en innebygd metode for versjon 1 UUID-er
// Du må bruke et bibliotek som 'ramsey/uuid' for det
?>

Referanser

  1. Leach, P., Mealling, M., & Salz, R. (2005). A Universally Unique IDentifier (UUID) URN Namespace. RFC 4122. https://tools.ietf.org/html/rfc4122
  2. International Organization for Standardization. (2005). Information technology – Open Systems Interconnection – Procedures for the operation of OSI Registration Authorities: Generation and registration of Universally Unique Identifiers (UUIDs) and their use as ASN.1 Object Identifier components. ISO/IEC 9834-8:2005. https://www.iso.org/standard/62795.html
  3. Universally unique identifier. (2023). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier
  4. Snowflake ID. (2023). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Snowflake_ID
  5. ULID Spec. (n.d.). GitHub. https://github.com/ulid/spec

Relaterte verktøy

Random CPF Generator for Testing Purposes and Validation
Tilfeldig Brukeragentgenerator for Webutviklingstesting
Tilfeldig Stedgenerator: Global Koordinatskaper
MongoDB ObjectID Generator for Testing and Development
MD5 Hash Generator
Tilfeldig Prosjektnavn Generator
Twitter Snowflake ID Generator for Distributed Systems
Vått Perimeter Kalkulator for Hydraulisk Ingeniørkunst
Nano ID Generator: Secure and Customizable Unique IDs
KSUID Generator for Unique Time-Sortable Identifiers
Feedback