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通用唯一识别码

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通用唯一識別碼英语Universally Unique Identifier,简称UUID)是一种软件建構的標準,亦為开放软件基金会組織在分散式計算環境領域的一部份。

UUID的目的,是讓分散式系統中的所有元素,都能有唯一的辨識資訊,而不需要透過中央控制端來做辨識資訊的指定。如此一來,每個人都可以建立不與其它人衝突的UUID。在這樣的情況下,就不需考慮資料庫建立時的名稱重複問題。目前最廣泛應用的UUID,是微軟公司全局唯一标识符(GUID),而其他重要的應用,則有Linux ext2/ext3檔案系統、LUKS加密分割區、GNOME、KDE、Mac OS X等等。另外我們也可以在e2fsprogs套件中的UUID函式庫找到实现。

定義[编辑]

一組UUID,是由一串16位元組(亦稱128位元)的16進位數字所構成,是故UUID理論上的總數為216 x 8=2128,約等於3.4 x 1038。也就是說若每纳秒產生1兆個UUID,要花100億年才會將所有UUID用完。

UUID的標準型式包含32個16進位數字,以連字號分為五段,形式為8-4-4-4-12的32個字元。範例:

550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000

UUID亦可刻意重複以表示同類。例如說微軟COM中,所有元件皆必須實作出IUnknown英语IUnknown介面,方法是產生一個代表IUnknown的UUID。無論是程序試圖存取元件中的IUnknown介面,或是實作IUnknown介面的元件,只要IUnknown一被使用,皆會被參考至同一個ID:00000000-0000-0000-C000-000000000046。

隨機UUID的重複機率[编辑]

隨機產生的UUID(例如說由java.util.UUID類別產生的)的128個位元中,有122個位元是隨機產生,4個位元在此版本('Randomly generated UUID')被使用,還有2個在其變體('Leach-Salz')中被使用。利用生日悖論,可計算出兩筆UUID擁有相同值的機率約為

p(n)\approx 1-e^{-n^2/{2 \cdot x}}

以下是以x=2122計算出n筆UUID後產生碰撞的機率:

n 機率
68,719,476,736 = 236 0.0000000000000004 (4 x 10-16)
2,199,023,255,552 = 241 0.0000000000004 (4 x 10-13)
70,368,744,177,664 = 246 0.0000000004 (4 x 10-10)

與被隕石擊中的機率比較的話,已知一個人每年被隕石擊中的機率估計為170億分之1[1],也就是說機率大約是0.00000000006 (6 x 10-11),等同於在一年內建立數十兆筆UUID並發生一次重複。換句話說,每秒產生10億筆UUID,100年後只產生一次重複的機率是50%。如果地球上每個人都各有6億筆UUID,發生一次重複的機率是50%。

產生重複UUID並造成錯誤的情況非常低,是故大可不必考慮此問題。

機率也與亂數產生器的品質有關。若要避免重複機率提高,必須要使用奠基於密碼學上的假亂數產生器來生成值才行。

參考資訊[编辑]

参见[编辑]