正在生成v5UUID。什么是名称和命名空间？

Question

我已经阅读了man页面，但我不明白name和namespace是用来做什么的。

对于版本3和版本5的UUID，必须给出额外的命令行参数命名空间和名称。命名空间要么是字符串表示中的UUID，要么是内部预定义命名空间UUID的标识符（目前已知的是“ns： DNS”、“ns： URL”、“ns： OID”和“ns： X500”）。名称是任意长度的字符串。

命名空间：

命名空间可以是字符串表示形式的UUID，也可以是

这是否意味着我需要将其（UUID v4）存储在与生成的UUID v5相关的某个位置？在这两种情况下，为什么不自动执行此操作？

名称是任意长度的字符串。

一个完全随机的字符串？那么它的目的是什么呢？可以从UUID v5解码吗？

Answer 1

名称只不过是某个命名空间中唯一的标识符。问题是名称空间通常很小，其中一个名称空间中的名称经常与其他名称空间中的名称冲突。例如，我的汽车牌照号码（名称）在我所在州的DMV名称空间中是唯一的，但在世界上可能不是唯一的；其他州的DMV可能在其自己的命名空间中使用了相同的名称。见鬼，其他人的电话号码（名称）也可能匹配，因为这是另一个名称空间，等等。

UUID可以被视为驻留在一个非常庞大的名称空间中，它可以为所有内容提供唯一的名称；这就是“普遍”的含义。但如何将其他名称空间中的现有名称映射到UUID？

一个明显的解决方案是为每个项目生成一个UUID（V1或V4），以替换不相交名称空间中的旧名称。缺点是它们要大得多，您必须将所有新名称传达给拥有数据集副本的每个人，更新所有API等。无论如何，您实际上都无法完全摆脱旧名称，这意味着现在每个项目都有两个名称，那么您是让事情变得更好还是更糟？

这就是V3/V5的用武之地。UUID看起来就像V4一样随机，但实际上是确定性的；然后，任何拥有名称空间的正确UUID的人都可以为该名称空间中的任何给定名称独立生成相同的UUID。您根本不需要发布它们，甚至不需要预生成它们，因为任何人都可以根据需要动态创建它们！

DNS名称和URL是非常常用的名称空间，因此针对这些名称空间发布了标准UUID；ASN。1 OID和X.500名称并不常见，但标准机构喜欢它们，所以他们也为它们发布了标准命名空间UUID。

对于所有其他名称空间，您必须生成自己的名称空间UUID（V1或V4），并将其传达给任何需要它的人。如果您有多个名称空间，那么必须为每个名称空间发布UUID显然是不理想的。

这就是层次结构的用武之地：创建一个“基本”UUID（任何类型），然后将其用作命名其他名称空间的名称空间！这样，您只需发布基本UUID（或使用一个明显的UUID），其余的都可以计算。

例如，我们想为StackOverflow创建一些UUID；在DNS命名空间中有一个明显的名称，因此基础很明显：

uuid ns_dns = '6ba7b810-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8';
uuid ns_base = uuidv5(ns_dns, 'stackoverflow.com');

StackOverflow本身为用户、问题、答案、评论等提供了单独的命名空间，但这些也相当明显：

uuid ns_user     =  uuidv5( ns_base, 'user'     );
uuid ns_question =  uuidv5( ns_base, 'question' );
uuid ns_answer   =  uuidv5( ns_base, 'answer'   );
uuid ns_comment  =  uuidv5( ns_base, 'comment'  );

这个特殊的问题是#10867405，因此其UUID应该是：

uuid here = uuidv5(ns_question, '10867405');

请注意，这个过程中没有随机性，因此任何遵循相同逻辑的人都会得到相同的答案，但UUID名称空间如此庞大，以至于它（实际上，考虑到122位加密哈希的安全性）永远不会与任何其他名称空间/名称对生成的UUID发生冲突。

Answer 2

名称和命名空间可用于创建（很可能）唯一UUID的层次结构。

粗略地说，类型3或类型5 UUID是通过将名称空间标识符与名称散列在一起生成的。类型3 UUID使用MD5，类型5 UUID使用SHA1。只有128位可用，5位用于指定类型，因此所有哈希位都不会进入UUID。（同样，MD5被认为是加密破坏的，而SHA1已经处于最后阶段，所以不要用它来验证需要“非常安全”的数据）。这就是说，它为您提供了一种创建可重复/可验证的“哈希”函数的方法，该函数将可能的层次名称映射到概率唯一的128位值，可能起到层次哈希或MAC的作用。

假设您有一个（key， value）存储，但它只支持一个命名空间。您可以使用类型3或类型5的UUID生成大量不同的逻辑命名空间。首先，为每个命名空间创建一个根UUID。这可以是类型1（主机时间戳）或类型4（随机）UUID只要您将其存储在某个地方。或者，您可以为根创建一个随机UUID（或使用nullUUID：00000000-0000-0000-0000-000000000000作为根），然后使用“uuid-v5$ROOTUID$NAMESPACENAME”为每个命名空间创建一个可重复的UUID。现在，您可以使用“uuid-v5$NAMESPACEUID$KEY”为命名空间中的键创建唯一的UUID。这些UUID可以抛入单个键值存储中，以避免冲突的高概率。这个过程可以递归重复，例如，如果与UUID键关联的“值”依次表示某种逻辑“命名空间”，如桶、容器或目录，那么它的UUID可以依次用于生成更分层的UUID。

生成的类型3或类型5 UUID在名称空间（键）中保存名称空间id和名称的（部分）哈希。它不保存名称空间UUID，就像消息MAC不保存它所编码的消息的内容一样。从uuid算法的角度来看，该名称是一个“任意”（八位字节）字符串。但其含义取决于您的应用程序。它可以是逻辑目录中的文件名，对象存储中的对象id，等等。

虽然这适用于数量适中的命名空间和键，但如果您的目标是非常大数量的键，并且很有可能是唯一的，那么它最终会失去动力。Wikipedia的生日问题条目（又名生日悖论）包括一个表格，该表格给出了不同数量的键和表格大小的至少一次冲突的概率。对于128位，以这种方式散列260亿键的碰撞概率为p=10^-18（可忽略不计），但26万亿键，将至少一次碰撞的概率增加到p=10^-12（一万亿分之一），而散列26*10^15键，将至少一次碰撞的概率增加到p=10^-6（百万分之一）。调整为编码UUID类型的5位，它会更快耗尽，因此一万亿个键大约有一万亿分之一的机会发生一次碰撞。

看见http://en.wikipedia.org/wiki/Birthday_problem#Probability_table用于概率表。

看见http://www.ietf.org/rfc/rfc4122.txt有关UUID编码的更多详细信息。

Answer 3

类型3和类型5 UUID只是将哈希填充到UUID中的一种技术：

• 类型1：将MAC地址写入128位

编辑：非官方类型6现在有官方rfc

SHA1哈希输出160位（20字节）；哈希的结果将转换为UUID。

来自SHA1的20字节摘要：

SHA1 Digest:   74738ff5 5367 e958 1aee 98fffdcd1876 94028007
UUID (v5):     74738ff5-5367-5958-9aee-98fffdcd1876
                             ⭡    ⬑first two bits set to 1 and 0, respectively
                             ╰─low nibble is set to 5, to indicate type 5

你可能想知道我该怎么处理。基本上，您可以对以下内容的串联进行哈希运算：

sha1（名称空间UUID）；

您可以使用所谓的名称空间作为字符串的前缀，以防止名称冲突。

UUIDRFC为您预先定义了四个命名空间：

• <代码>名称空间\u DNS：{6ba7b810-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8}

所以，您可以一起散列：

StackOverflowDnsUUID = sha1(Namespace_DNS + "stackoverflow.com");
StackOverflowUrlUUID = sha1(Namespace_URL + "stackoverflow.com");

RFC然后定义如何：

• 从SHA1取160位

基本要点是只取前128位，在类型记录中填入一个5，然后将clock\u seq\u hi\u和\u reserved部分的前两位分别设置为1和0。

现在您有了一个生成所谓名称的函数，您就可以拥有该函数（在伪代码中）：

UUID NameToUUID(UUID NamespaceUUID, String Name)
{
    //Note: All code on stackoverflow is public domain - no attribution required.

    Byte[] hash = sha1(NamespaceUUID.ToBytes() + Name.ToBytes());
    Uuid result;

    //Copy first 16-bytes of the hash into our Uuid result
    Copy(hash, result, 16);

    //set high-nibble to 5 to indicate type 5
    result[6] &= 0x0F; 
    result[6] |= 0x50; 

    //set upper two bits to "10"
    result[8] &= 0x3F; 
    result[8] |= 0x80; 

    return result;
}

（注意：系统的尾数会影响上述字节的索引）

现在您可以拨打电话：

uuid = NameToUUID(Namespace_DNS, 'www.stackoverflow.com');
uuid = NameToUUID(Namespace_DNS, 'www.google.com');
uuid = NameToUUID(Namespace_URL, 'http://www.stackoverflow.com');
uuid = NameToUUID(Namespace_URL, 'http://www.google.com/search&q=rfc+4112');
uuid = NameToUUID(Namespace_URL, 'http://stackoverflow.com/questions/5515880/test-vectors-for-uuid-version-5-converting-hash-into-guid-algorithm');

对于版本3和版本5的UUID，必须给出额外的命令行参数命名空间和名称。命名空间要么是字符串表示中的UUID，要么是内部预定义命名空间UUID的标识符（目前已知的是“ns： DNS”、“ns： URL”、“ns： OID”和“ns： X500”）。名称是任意长度的字符串。

名称空间是您喜欢的任何UUID。它可以是预定义的，也可以自己创建，例如：

UUID Namespace_RectalForeignExtractedObject = '8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db'

名称是任意长度的字符串。

名称只是您希望附加到命名空间，然后散列并填充到UUID中的文本：

uuid = NameToUUID('8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db', 'screwdriver');
uuid = NameToUUID('8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db', 'toothbrush');
uuid = NameToUUID('8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db', 'broomstick');
uuid = NameToUUID('8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db', 'orange');
uuid = NameToUUID('8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db', 'axe handle');
uuid = NameToUUID('8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db', 'impulse body spray');
uuid = NameToUUID('8e884ace-bee4-11e4-8dfc-aa07a5b093db', 'iPod Touch');