全域唯一識別碼

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全域唯一識別碼（英語：Globally Unique Identifier，縮寫：GUID；發音為/ˈɡuːɪd/或/ˈɡwɪd/）是一種由演算法生成的唯一標識，通常表示成32個16進位數字（0－9，A－F）組成的字串，如：{21EC2020-3AEA-1069-A2DD-08002B30309D}，它實質上是一個128位元長的二進位整數。GUID一詞有時也專指微軟對UUID標準的實現。

GUID的主要目的是產生完全唯一的數字。在理想情況下，任何電腦和電腦叢集都不會生成兩個相同的GUID。GUID的總數也足夠大，達到了2128（3.4×1038）個，所以隨機生成兩個相同GUID的可能性是非常小的，但並不為0。所以，用於生成GUID的演算法通常都加入了非隨機的參數（如時間），以保證這種重複的情況不會發生。（見演算法章節）

實例[編輯]

  • Windows作業系統使用GUID來標識COM對象中的類和介面。一個指令碼可以不需知道DLL的位置和名字直接通過GUID來啟用其中的類或對象。
  • 英特爾的GUID磁碟分割表使用GUID來標識硬碟和分割區。
  • 微軟的ActiveX使用UUID來標識每一個不同的瀏覽器控制項。

基本結構[編輯]

GUID本質上是一個16位元組（128位元）的二進位數，最常見[1]的結構如下：

位 位元組 描述 位元組序
32 4 資料1 原生
16 2 資料2 原生
16 2 資料3 原生
64 8 資料4 大端序

資料4的位元組序和GUID顯示成文字的結果相同，而其它3個資料在小端序的機器（如英特爾的CPU）上必須先轉換成大端序。

資料4的第一個位元組的第1-3位表示所使用的GUID變種類型：

模式 描述
0 向下相容網路計算系統
10 標準
110 向下相容微軟組件對象模型
111 保留至將來使用

資料3最高的4位元表示版本號和所使用的演算法。

文字編碼[編輯]

GUID通常會寫成16進位數的字串，如：

3F2504E0-4F89-11D3-9A0C-0305E82C3301

這種文字表示包括了如下部分：

16進位數的位數 描述
8 資料1
4 資料2
4 資料3
4 資料4的最初2位元組
12 資料4的剩餘6位元組

上述表示方法通常放在一對大括號裡邊，如：

{3F2504E0-4F89-11D3-9A0C-0305E82C3301}

當需要使用更少的字元表示GUID時，可能會使用Base64或Ascii85編碼。Base64編碼的GUID有22－24個字元，如：

7QDBkvCA1+B9K/U0vrQx1A
7QDBkvCA1+B9K/U0vrQx1A==

Ascii85編碼後是20個字元，如：

5:$Hj:Pf\4RLB9%kU\Lj

在URN中，GUID第一版的名字空間標識是"uuid"，如：

urn:uuid:3F2504E0-4F89-11D3-9A0C-0305E82C3301

演算法[編輯]

在開放軟體基金會為計算（第一版）GUID制定的演算法中，使用者的網卡MAC位址被用於計算GUID中最後一組數字，所以就存在隱私問題，因為任何人都可以通過檔案包含的GUID追溯到最初建立這個檔案的電腦。這個漏洞曾被用於尋找梅麗莎病毒的製作者的位置[2]。在其它幾組數字中，大多數是根據生成GUID的時間決定的。

我們可以通過GUID中第三組數字的第一位是不是1來判斷它是否是第一版的GUID演算法生成的，例如{2f1e4fc0-81fd-11da-9156-00036a0f876a}。

第四版的GUID使用了新的演算法，其產生的數字是一個偽亂數。它生成的GUID的第三組數字的第一位是4，如{38a52be4-9352-453e-af97-5c3b448652f0}。對Windows API中的GUID生成器所做密碼分析顯示，因為第四版的GUID並不是真正隨機的，所以只要知道了程式內部的全部狀態，就可能預測它生成的上一個和下一個GUID的值。[3].

序列化演算法[編輯]

GUID已經廣泛使用於資料庫表格的主鍵。由於主鍵需要用作索引，於是就產生了一個效能問題：當主鍵足夠隨機時，新的記錄就必須插入到原有的索引中間，而不能僅僅排在最後。

為緩解這個問題並仍然提供足夠的隨機程度以避免GUID的重複，人們就創造了一些新的演算法來生成序列化的GUID。

2002年8月，吉米尼爾森（Jimmy Nilsson）給出了第一種方法，[4]並稱之為「COMB」（combined guid/timestamp，意思是：組合GUID/時間戳）。他將GUID中資料4的最後6位元組用系統時間的最低位替換。經測試，這對隨機性的影響很小，但是有一個副作用即是其建立的時間可以從GUID中輕鬆還原。

自從Microsoft SQL Server 2005版開始，微軟在Transact-SQL中加入了一個新函式，叫做NEWSEQUENTIALID()[5]，用來生成主鍵增大的GUID，但一旦伺服器重新啟動，其再次生成的GUID可能反而變小（但仍然保持唯一）。這在很大程度上提高了索引的效能，但並不能保證所生成的GUID一直增大。這個函式產生的GUID很簡單就可以預測，因此不適合用於安全目的。

2006年，一些程式設計師發現，在一些平台上的Oracle軟體中，SYS_GUID函式能返回序列化的GUID。但這個實際上是一個BUG導致的。[6].

參考資料[編輯]

  1. ^ 存档副本. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2010-06-23）. 
  2. ^ Tracking Melissa's alter egos (新聞稿). ZDNet. 1999-04-02 [2010-06-27]. （原始內容存檔於2012-10-21）. 
  3. ^ Design and Cryptanalysis of UUID-generator in Windows. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2010-05-31）. 
  4. ^ InformIT. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2010-08-26）. 
  5. ^ MSDN. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2010-06-06）. 
  6. ^ 存档副本. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2011-07-08）. 

參見[編輯]

外部連結[編輯]

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