Generišite UUID-ove: Verzije 1 i 4 za razne aplikacije

Генератор UUID

Увод

Универзално јединствено идентификатор (UUID) је 128-битни број који се користи за идентификацију информација у рачунарским системима. UUID-ови су стандартизовани од стране Отворене софтверске фондације (OSF) као део Распределеног рачунарског окружења (DCE). Ови идентификатори су дизајнирани да буду јединствени у простору и времену, што их чини идеалним за разне апликације у расподељеним системима и изван њих.

Овај алат за генерисање UUID-ова вам омогућава да креирате и верзију 1 (на основу времена) и верзију 4 (случајно) UUID-ове. Ови идентификатори су корисни у разним сценаријима где је потребна јединствена идентификација, као што су кључеви база података, расподељени системи и мрежни протоколи.

Како UUID-ови раде

Структура UUID-а

UUID се обично представља као 32 хексадецималне цифре, приказане у пет група одвојених хипенима, у облику 8-4-4-4-12 за укупно 36 знакова (32 алфанумеричка знака и 4 хипена). На пример:

1550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
2

128 бита UUID-а је подељено у специфична поља, при чему свако носи различите информације у зависности од верзије UUID-а:

32 бита за поље time_low
16 бита за поље time_mid
16 бита за поље time_hi_and_version
8 бита за поље clock_seq_hi_and_reserved
8 бита за поље clock_seq_low
48 бита за поље node

Ево дијаграма који илуструје структуру UUID-а:

Верзије UUID-а

Постоји неколико верзија UUID-ова, од којих свака има свој метод генерисања:

Верзија 1 (на основу времена): Користи тренутни временски жиг и MAC адресу рачунара.
Верзија 2 (DCE безбедност): Слично верзији 1, али укључује локални идентификатор домена.
Верзија 3 (на основу имена, MD5): Генерише се хеширањем идентификатора простора имена и имена.
Верзија 4 (случајно): Генерише се помоћу случајног или псеудослучајног броја.
Верзија 5 (на основу имена, SHA-1): Слично верзији 3, али користи SHA-1 хеширање.

Овај алат се фокусира на генерисање верзије 1 и верзије 4 UUID-ова.

Формула

Генерација UUID-а верзије 1

UUID-ови верзије 1 се генеришу коришћењем следећих компоненти:

Временски жиг: 60-битна вредност која представља број интервала од 100 наносекунди од 15. октобра 1582. (датум Грегоријанске реформе хришћанског календара).
Секвенца сата: 14-битна вредност која се користи за избегавање дупликата у случају да се сат подеси уназад.
Чвор: 48-битна вредност, обично добијена из MAC адресе рачунара.

Формула за генерисање UUID-а верзије 1 може се изразити као:

1UUID = (timestamp * 2^64) + (clock_sequence * 2^48) + node
2

Генерација UUID-а верзије 4

UUID-ови верзије 4 се генеришу коришћењем криптографски јаких генератора случајних бројева. Формула је једноставно:

1UUID = random_128_bit_number
2

Са специфичним битовима подешеним да указују на верзију (4) и варијанту.

Користи

UUID-ови имају бројне апликације у различитим областима рачунарских наука и софтверског инжењеринга:

Кључеви база података: UUID-ови се често користе као примарни кључеви у базама података, посебно у расподељеним системима где више чворова може истовремено генерисати записе.
Распределени системи: У великим расподељеним системима, UUID-ови помажу у јединственом идентификовању ресурса, трансакција или догађаја у више чворова или дата центара.
Адресирање садржаја: UUID-ови се могу користити за креирање јединствених идентификатора за садржај у системима за складиштење заснованим на адреси садржаја.
Управљање сесијама: Веб апликације често користе UUID-ове за управљање корисничким сесијама, осигуравајући да свака сесија има јединствени идентификатор.
Идентификација IoT уређаја: У апликацијама Интернета ствари (IoT), UUID-ови се могу користити за јединствено идентификовање појединачних уређаја у мрежи.

Алтернативе

Иако су UUID-ови широко коришћени, постоје алтернативни приступи за генерисање јединствених идентификатора:

ID-ови са аутоматским инкрементом: Једноставни и често коришћени у системима са једном базом података, али нису погодни за расподељене средине.
ID-ови на основу времена: Могу бити корисни за податке у временском редоследу, али могу имати проблеме са колизијом у сценаријима са великом конкоренцијом.
Snowflake ID-ови: Развили их Твитер, ови ID-ови комбинују временски жиг и број радника за генерисање јединствених ID-ова у расподељеним системима.
ULID (Универзално јединствено лексикографски сортирано идентификатор): Новија алтернатива која има за циљ да буде пријатнија за људе и сортирана од UUID-ова.

Историја

Концепт UUID-ова први пут је уведен у Аполоновом мрежном рачунарском систему и касније стандаризован од стране Отворене софтверске фондације (OSF) као део Распределеног рачунарског окружења (DCE) 1990-их. Прва спецификација објављена је 1997. године као ISO/IEC 11578:1996 и касније ревидирана 2005. године као део ISO/IEC 9834-8:2005.

Кључни догађаји у историји UUID-а:

1980-их: Аполонова компјутерска компанија развија концепт UUID-а за свој мрежни рачунарски систем.
1997: Прва спецификација UUID-а објављена као ISO/IEC 11578:1996.
2005: Спецификација UUID-а ревидирана и објављена као део ISO/IEC 9834-8:2005.
2009: RFC 4122 дефинише формат UUID-а и алгоритме генерисања који се данас користе.

Током времена, UUID-ови су постали основни алат у расподељеним системима и дизајну база података, са различитим имплементацијама и адаптацијама у различитим програмским језицима и платформама.

Примери кода

Ево примера генерисања UUID-ова у различитим програмским језицима:

1import uuid
2
3## Генерисање UUID-а верзије 4 (случајно)
4random_uuid = uuid.uuid4()
5print(f"UUID верзије 4: {random_uuid}")
6
7## Генерисање UUID-а верзије 1 (на основу времена)
8time_based_uuid = uuid.uuid1()
9print(f"UUID верзије 1: {time_based_uuid}")
10

1const { v1: uuidv1, v4: uuidv4 } = require('uuid');
2
3// Генерисање UUID-а верзије 4 (случајно)
4const randomUuid = uuidv4();
5console.log(`UUID верзије 4: ${randomUuid}`);
6
7// Генерисање UUID-а верзије 1 (на основу времена)
8const timeBasedUuid = uuidv1();
9console.log(`UUID верзије 1: ${timeBasedUuid}`);
10

1import java.util.UUID;
2
3public class UuidGenerator {
4    public static void main(String[] args) {
5        // Генерисање UUID-а верзије 4 (случајно)
6        UUID randomUuid = UUID.randomUUID();
7        System.out.println("UUID верзије 4: " + randomUuid);
8
9        // Генерисање UUID-а верзије 1 (на основу времена)
10        UUID timeBasedUuid = UUID.fromString(new com.eaio.uuid.UUID().toString());
11        System.out.println("UUID верзије 1: " + timeBasedUuid);
12    }
13}
14

1require 'securerandom'
2
3## Генерисање UUID-а верзије 4 (случајно)
4random_uuid = SecureRandom.uuid
5puts "UUID верзије 4: #{random_uuid}"
6
7## Руби нема уграђену методу за UUID-ове верзије 1
8## Требаће вам гем као што је 'uuidtools' за то
9

1<?php
2// Генерисање UUID-а верзије 4 (случајно)
3$randomUuid = sprintf('%04x%04x-%04x-%04x-%04x-%04x%04x%04x',
4    mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff),
5    mt_rand(0, 0xffff),
6    mt_rand(0, 0x0fff) | 0x4000,
7    mt_rand(0, 0x3fff) | 0x8000,
8    mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff)
9);
10echo "UUID верзије 4: " . $randomUuid . "\n";
11
12// PHP нема уграђену методу за UUID-ове верзије 1
13// Требаће вам библиотека као што је 'ramsey/uuid' за то
14?>
15

Референце

Leach, P., Mealling, M., & Salz, R. (2005). A Universally Unique IDentifier (UUID) URN Namespace. RFC 4122. https://tools.ietf.org/html/rfc4122
Међународна организација за стандардизацију. (2005). Информационе технологије – Отворена системска интерконекција – Процедуре за рад ОSI регистрационих власти: Генерација и регистрација универзално јединствених идентификатора (UUID) и њихова употреба као компоненти ASN.1 Object Identifier. ISO/IEC 9834-8:2005. https://www.iso.org/standard/62795.html
Универзално јединствени идентификатор. (2023). У Википедији. https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier
Snowflake ID. (2023). У Википедији. https://en.wikipedia.org/wiki/Snowflake_ID
ULID Спецификација. (н.д.). GitHub. https://github.com/ulid/spec

Whiz Tools

Generišite UUID-ove: Verzije 1 i 4 za razne aplikacije

UUID Generator

Generisani UUID

Dokumentacija

Генератор UUID

Увод

Како UUID-ови раде

Структура UUID-а

Верзије UUID-а

Формула

Генерација UUID-а верзије 1

Генерација UUID-а верзије 4

Користи

Алтернативе

Историја

Примери кода

Референце

Povratne informacije

Povezani alati

Generator CPF za testiranje i validaciju podataka

Generator nasumičnih korisničkih agenata za testiranje web razvoja

Generator nasumičnih lokacija: Kreator globalnih koordinata

MongoDB ObjectID Generator for Testing and Development

MD5 Hash Generator

Generator naslova za nasumične projekte

Alat za generisanje i validaciju IBAN-a za testiranje i verifikaciju

Generišite i analizirajte Snowflake ID-ove za Twitter

Kalkulator za navlaženi obim kanala i cevi za vodu

Nano ID Generator: Create Unique and Secure Identifiers