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UUIDとGUIDについて

2021/10/04に公開

仕事の中でGUIDというワードが出てきたため調べてみた

まずUUIDについてのおさらい

  • Universally Unique IDentifier
  • RFC4122で仕様定義されている
  • フォーマットとしてはXXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXXとなる
    • X部分は16進数
    • テストデータとか手で作るとかあまりないと思うが、8桁4桁4桁4桁12桁と覚えとくと良いかも
    • 3グループ目の最上桁はUUIDのバージョンを示す(XXXXXXXX-XXXX-1XXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX)
  • 小文字で出力し、入力に関しては大文字でも小文字でも両方受け付けるべきという仕様
  • バージョン4の場合でいうと、存在パターンはおよそ
    5.3×10^{36}

UUIDの衝突

どのバージョンでも衝突の可能性はゼロではない
確率としては

1-\exp\Big(-\text{\(\cfrac {n^2} {2^{127}}\)}\Big)

数式に表すと上の式らしいがよくわからんので、簡単にいうと「230京回UUIDを生成すれば重複する」らしい。
他にも「103兆個のバージョン4UUIDの中から重複するものを見つける確率が10億分の1」だったり、「100年間に毎秒10億のUUIDを生成し続けた後に、1つのUUIDを生成したらそのUUIDが過去のものと衝突する確率は50%」とのことなので通常は無視しても構わないレベル

各バージョンの詳細

バージョン 詳細
1 UUIDを生成するマシンのMACアドレスとナノ秒単位の時刻を利用したもの
注意点として生成方式からMACアドレスや生成時間を逆算できてしまうこと
2 バージョン1のUUIDの一部にPOSIX[^1]のユーザIDやグループIDを取り込んだもの
3 FQDNやURLなどの何らかの一意な名前を用いてMD5を使ってハッシュ計算した値を利用したもの
すでに一意であることがわかっており、それと1対1に対応するUUIDが必要な場合に使われる
一意な値であれば何でも良いが、FQDN、URL、オブジェクト識別子などがよく使われる
ただ、MD5は安全性に欠けるため非推奨
4 疑似乱数を利用したもの
5 バージョン3のハッシュ計算をSHA-1に変更したもの
こちらはセキュリティ認証情報などの使用は非推奨
[^1]: Portable Operating System Interface for UNIXの略
IEEEによって定められた、UNIX系OSが備えるべきとされる仕様の標準規格

よく使ってるJavaでの実装例

Maven Dependency

<dependency>
  <groupId>com.fasterxml.uuid</groupId>
  <artifactId>java-uuid-generator</artifactId>
  <version>4.0</version>
</dependency>

実装サンプル

//バージョン1
UUID = Generators.timeBasedGenerator().generate();

//バージョン4
UUID = Generators.randomBasedGenerator().generate();

ではGUID

  • Globally Unique IDentifier
  • Microsoft社が定義・実装したもの
  • 一部のMicrosoftのドキュメントではUUIDと同義であるとされている
  • もともとMicrosoftが使用していたUUIDの変種を指していたが、現在ではUUIDの代替名でしかない

まとめ

言葉に惑わされましたが、現在は結局UUIDもGUIDも同義ということがわかりました。
時間を使って調べた結果がこれで苦笑い。
まぁ前向きに知識が増えたと捉えようっと!

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