通用唯一识别码
2018-09-11 08:55:44通用唯一识别码（英语：Universally Unique Identifier，简称UUID）是一种软件建构的标准，亦为开放软件基金会组织在分布式计算环境领域的一部分。
UUID的目的是让分布式系统中的所有元素都能有唯一的辨识信息，而不需要透过中央控制端来做辨识信息的指定。如此一来，每个人都可以创建不与其它人冲突的UUID。在这样的情况下，就不需考虑数据库创建时的名称重复问题。目前应用最广泛的UUID是微软公司的全局唯一标识符（GUID），而其他重要的应用，则有Linux ext2/ext3文件系统、LUKS加密分区、GNOME、KDE、macOS等。另外，也可以在e2fsprogs包中的UUID库找到实现。
目录
- 1 定义
- 2 格式
- 3 随机UUID的重复机率
- 4 参考文献
- 5 参见
定义
UUID是由一组32位数的16进制数字所构成，是故UUID理论上的总数为1632=2128，约等于3.4 x 1038。也就是说若每纳秒产生1兆个UUID，要花100亿年才会将所有UUID用完。
UUID的标准型式包含32个16进制数字，以连字号分为五段，形式为8-4-4-4-12的32个字符。示例：
- 550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
UUID亦可刻意重复以表示同类。例如说微软的COM中，所有组件皆必须实现出IUnknown接口，方法是产生一个代表IUnknown的UUID。无论是程序试图访问组件中的IUnknown接口，或是实现IUnknown接口的组件，只要IUnknown一被使用，皆会被参考至同一个ID：00000000-0000-0000-C000-000000000046。
格式
在规范字符串格式中，UUID 的十六个八位字节被表示为 32个十六进制（基数16）数字，以连字号分隔的五组来显示，形式为 8-4-4-4-12，总共有 36个字符（即三十二个英数字母和四个连字号）。例如：
123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx
数字 M的四位表示 UUID版本，数字 N的一至三个最高有效位表示 UUID变体。在例子中，M是 1 而且 N 是 a(10xx)，这意味着 UUID是变体一版本 UUID；即基于时间的 DCE/RFC 4122 UUID。
规范的 8-4-4-4-12 字符串格式基于 16个字节的 UUID“记录布局”：
| Name | Length (bytes) | Length (hex digits) | Contents |
|---|---|---|---|
| time_low | 4 | 8 | integer giving the low 32 bits of the time |
| time_mid | 2 | 4 | integer giving the middle 16 bits of the time |
| time_hi_and_version | 2 | 4 | 4-bit "version" in the most significant bits, followed by the high 12 bits of the time |
| clock_seq_hi_and_res clock_seq_low | 2 | 4 | 1-3 bit "variant" in the most significant bits, followed by the 13-15 bit clock sequence |
| node | 6 | 12 | the 48-bit node id |
这些字段与版本一和二中基于时间的 UUID相对应，但所有 UUID都使用相同的 8-4-4-4-12表示法，即使对于构造不同的 UUID也是如此。
Microsoft GUID有时用周围的大括号表示：
{123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000}
这种格式不应与“Windows登录表”相混淆，该格式引用大括号内的格式。
RFC 4122为 UUID 定义了统一资源名称（URN）名称空间。呈现为 URN的 UUID显示如下：
urn:uuid:123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000
随机UUID的重复机率
随机产生的UUID（例如说由java.util.UUID类别产生的）的128个比特中，有122个比特是随机产生，4个比特在此版本（'Randomly generated UUID'）被使用，还有2个在其变体（'Leach-Salz'）中被使用。利用生日悖论，可计算出两笔UUID拥有相同值的机率约为
以下是以x=2122计算出n笔UUID后产生碰撞的机率：
| n | 机率 |
|---|---|
| 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) |
与被陨石击中的机率比较的话，已知一个人每年被陨石击中的机率估计为170亿分之1[1]，也就是说机率大约是0.00000000006 (6 x 10-11)，等同于在一年内置立数十兆笔UUID并发生一次重复。换句话说，每秒产生10亿笔UUID，100年后只产生一次重复的机率是50%。如果地球上每个人都各有6亿笔UUID，发生一次重复的机率是50%。
产生重复UUID并造成错误的情况非常低，是故大可不必考虑此问题。
机率也与随机数产生器的质量有关。若要避免重复机率提高，必须要使用基于密码学上的假随机数产生器来生成值才行。
参考文献
- ^ Old Farmer's Almanac 1994, 220-222, Taking your Chances: An Explanation of Risk
参见
- 全局唯一标识符
