我想证明一个GUID在一个简单的测试程序中不是唯一的。 我原以为下面的代码会运行几个小时,但它不起作用。我该怎么做呢?

BigInteger begin = new BigInteger((long)0);
BigInteger end = new BigInteger("340282366920938463463374607431768211456",10);  //2^128
for(begin; begin<end; begin++)
  Console.WriteLine(System.Guid.NewGuid().ToString());

我用的是c#。


当前回答

假设你有理由相信生成guid的算法并不是生成真正的随机数,而是以周期<< 2^128为周期循环。

例如,RFC4122方法用于派生guid,该guid固定某些位的值。

循环的证明取决于周期的可能大小。

对于小周期,哈希表(GUID) -> GUID与碰撞替换 如果guid不匹配(如果匹配则终止)可能是一种方法。也可以考虑只在随机的一小部分时间内进行替换。

最终,如果两次碰撞之间的最大周期足够大(并且事先不知道),任何方法都只能产生一个概率,即如果碰撞存在的话,就会发现碰撞。

请注意,如果生成guid的方法是基于时钟的(参见RFC),那么可能无法确定是否存在冲突,因为(a)您无法等待足够长的时间让时钟转一圈,或者(b)您无法在一个时钟滴答内请求足够的guid来强制碰撞。

或者,您可以显示Guid中位之间的统计关系,或者Guid之间位的相关性。这样的关系可能使得算法很有可能是有缺陷的,而不一定能找到实际的碰撞。

当然,如果您只是想证明Guids可以碰撞,那么答案就是数学证明,而不是程序。

其他回答

数到2^128,雄心勃勃。

让我们想象一下,每台机器每秒可以计算2^32个id——不是那么雄心勃勃,因为它甚至不到每秒43亿个。让我们用2^32台机器来完成这个任务。此外,让2^32个文明各自投入相同的资源来完成任务。

到目前为止,我们每秒可以计数2^96个id,这意味着我们将计数2^32秒(136年多一点)。

现在,我们所需要的是获得4294967296个文明,每个文明都有4294967296台机器,每台机器每秒能计算4294967296个id,在未来136年左右的时间里,纯粹是为了这项任务——我建议我们现在就开始这项基本任务;-)

就我个人而言,我认为“大爆炸”是由两个guid相撞引起的。

GUID理论上是非唯一的。下面是你的证明:

GUID是一个128位的数字 如果不重用旧的guid,就不能生成2^128 + 1或更多的guid

然而,如果太阳的全部能量输出都用于完成这一任务,那么它在完成之前就会变冷。

GUID可以使用许多不同的策略生成,其中一些策略采取特殊措施来确保给定的机器不会两次生成相同的GUID。在特定算法中发现冲突将表明生成guid的特定方法不好,但不能证明关于guid的任何一般情况。

当然guid也会发生碰撞。由于guid是128位的,只需生成其中的2^128 + 1个,根据鸽子洞原理,肯定会有碰撞。

但是当我们说一个GUID是唯一的时,我们真正的意思是键空间非常大,实际上不可能意外地生成两次相同的GUID(假设我们是随机生成GUID)。

如果随机生成n个guid序列,那么至少发生一次碰撞的概率大约是p(n) = 1 - exp(-n^2 / 2 * 2^128)(这是一个生日问题,可能的生日数量为2^128)。

   n     p(n)
2^30 1.69e-21
2^40 1.77e-15
2^50 1.86e-10
2^60 1.95e-03

为了使这些数字具体化,2^60 = 1.15e+18。所以,如果你每秒生成10亿个guid,你将需要36年才能生成2^60个随机guid,即使这样,你发生碰撞的概率仍然是1.95e-03。在接下来的36年里,你更有可能在生命中的某个时刻被谋杀(4.76e-03),而不是发现一次碰撞。祝你好运。

如果生成的UUID的数量遵循摩尔定律,那么在可预见的未来永远用不完GUID的印象是错误的。

对于2^128个uuid,只需要18个月* Log2(2^128) ~= 192年,我们就会用完所有uuid。

而且我相信(虽然没有任何统计证据),自从UUID被大规模采用以来,在过去的几年里,我们生成UUID的速度比摩尔定律所规定的要快得多。换句话说,我们可能只有不到192年的时间来处理UUID危机,这比宇宙末日要快得多。

但由于我们肯定不会在2012年底之前将它们耗尽,我们将把这个问题留给其他物种来担心。