python uuid的连接及简单应用

UUID是什么？

UUID的全称是Universally Unique Identifier，中文为通用唯一识别码。本身是由一组32位数的16进制数字所构成，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使用完，也就是说最多100亿年的时间，UUID将必定出现重复，不过100亿年地球是否存在也似乎不确定，暂时不必考虑那么长远。

UUID的表现形式
UUID也是需要像身份证号一样事先制定一些简单的规则进去的，它的标准型式包含32个16进制数字，以连字号分为五段，表现形式为8-4-4-4-12的32个字符，如下所示：

xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx

其中M与N都有特殊含义，M表示UUID版本，目前只有五个版本，即只会出现1，2，3，4，5，数字 N的一至三个最高有效位表示 UUID 变体，目前只会出现8，9，a，b四种情况。

UUID的版本进化史

一、基于时间和空间的UUID

第一个版本的uuid与身份证号的设计有一点类似，在寻找一个中心机构来解决唯一性的问题，在互联网世界里，时间可以变得更加精细，与宏观世界里相比它能精确到纳秒。而空间的控制却是一个难题，万维网全球化的前提下，很难找出一个类似于政府的机构来制定统一规范，所以只能从计算机出厂时所带的唯一编码(MAC地址)来用作空间上的标识。理想情况下，每一台计算机都有唯一的MAC地址，每一台计算机在某一时刻执行一次生成UUID的操作，在全球内肯定是唯一的。类似于二维世界横纵线的交汇，如果横向代表时间，时间永远不会倒流，纵向代表机器，机器不会在同一时刻执行两次操作。
但是现实情况却并非是这样，也从横纵两个方向去看。

1.计算机对于时间虽然精度很高，但是分布在世界各个角落里的情况下，计算机并不会通过某一个中心点获取当前时间，而是根据机器内部自身来获取，那就会出现一个问题，计算机自身时钟有误后被校准出现时间相同后生成uuid的问题，不过一般可以忽略，时间是相对的概念，只要自身一直保持一个时钟，便不会出现问题。2.实际上，MAC地址并非完全唯一。首先出厂计算机的商家也不是全球一家，即使约定了规范也不能保证网卡制造商没有误差地为网卡分配唯一的 MAC地址。另外计算机在用户的手里，MAC地址在用户计算机上，用户要是了解计算机的原理构造，能不能主动的修改一下MAC地址呢？答案是可以的。3.同时执行生成UUID程序。当两个进程同时跑了一段生成UUID的代码时，它们所处的时间点一致，MAC地址也一致，这时候便也会出现生成相同UUID的情况。

以上从几个角度去看第一版本的UUID生成后的会出现不唯一的原因，但是上述情况出现还是很小概率的，所以基本目前来说最可靠能保证全球的唯一性的实现方法，也因为此，第一版本UUID在一些前唯一性场景还是非常常见。

使用示例

python版本：
在python自带的uuid模块中，确实获取了机器网卡的MAC地址。

import uuid;	
uuid.uuid1();	
# UUID('e852b72e-ba4d-11e9-8e8e-acde48001122')

暴露MAC地址所产生的安全问题
这一版本的UUID比较大的一个问题就在于它的组成里含有用户的MAC地址，每台计算机绑定了一个用户，则MAC地址也对应了用户，这代表着MAC地址的暴露则造成了隐私问题与安全问题。

二、基于第一版却更安全的DCE UUID

这一版本的uuid是基于第一版本的，首先它也是从时间加空间的角度来生成的，然后又在其之上由将内部实现稍作修改，达到安全的目的。在内部实现中，这一版本的UUID除了时钟序列的最低有效8 bits 被本地域号替换，并且时间戳的最低有效32 bits 由在指定本地域内有意义的整数标识符替换。这一版本我找了Nodejs的uuid包，python自带的uuid等包都没有相关的实现v2版本，所以没有办法找到示例代码了，看来这一版本的UUID用的人也非常少。

三、基于MD5散列算法的UUID

这一版本的UUID与上面两个版本出发角度就不相同，我理解是在哈希算法角度出发，当你有相同的输入时，你就可以得到相同的UUID结果。其内部实现有两个概念， 名字空间和输入内容，在生成UUID时，先要确定命名空间，然后将命名空间和输入的值进行连接，最后用 MD5 散列函数进行运算完成。

默认的命名空间
python中：

#python中默认预定义的命名空间	
import uuid	
uuid.NAMESPACE_DNS  #UUID('6ba7b810-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8');	
uuid.NAMESPACE_URL  #UUID('6ba7b811-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8');	
uuid.NAMESPACE_X500 #UUID('6ba7b811-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8');	
uuid.NAMESPACE_XX   #UUID('6ba7b811-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8');

版本特点：

1. 基于相同命名空间下，不同输入值的生成的UUID不同，并非完全不同，有一定几率相同。

2. 基于相同命名空间下，相同输入值的生成的UUID不同。

3. 基于不同命名空间生成的UUID一定不会相同，当然我理解这是不出现MD5碰撞的前提下。

4. 基于两个输入值的UUID相同，那么一定是来自相同的命名空间下的同一个输入值。

使用示例

python版

import uuid	
uuid.uuid3(uuid.NAMESPACE_DNS, "myString")	
# UUID('21fc48e5-63f0-3849-8b9d-838a012a5936')

四、基于随机数的UUID

这个版本的UUID是使用最多的，它的本质是根据随机数或者伪随机数来生成UUID，最大的问题就是这种重复率的问题，这一类型的UUID的重复率是可以计算出来的，所以大型长期的网站还是不建议采用这个版本的，当用久了后重复的概率越来越大，遇到的问题将越来越多。

使用示例

python版本：

import uuid	
uuid.uuid4()	
# UUID('1a9e40e2-3862-41d4-bd4e-0dd928e81055')

五、基于SHA1散列算法的UUID

这个版本与第三版本的UUID类似，但使用的散列算法不同 ，它利用SHA1 代替了 MD5，其余和第三个版本一样，但是相比于第三步版 更加推荐使用这一版本。

SHA1和MD5的区别
首先它们两个都是散列函数，对于SHA1来说，长度小于2^64位的消息，则会产生一个160位的消息摘要，而MD5最显著和最重要的区别是它的摘要比SHA1摘要少32 位，它只产生出一个128位的消息摘要，如果使用强行破解技术，SHA-1相比于MD5有更大的强度。
在Nodejs的uuid的实现中，V5与V3实现唯一不一致的就是散列函数不同。

使用示例

python版本：

import uuid	
uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_DNS, "hello.example.com")	
#UUID('fdda765f-fc57-5604-a269-52a7df8164ec')

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_27053493/article/details/99619397