Коллизии при генерации UUID в JavaScript?

Это относится к этому вопросу . Я использую приведенный ниже код из этого ответа для создания UUID в JavaScript:

'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function(c) {
    var r = Math.random()*16|0, v = c == 'x' ? r : (r&0x3|0x8);
    return v.toString(16);
});

Это решение работает нормально, но возникают коллизии. Вот что у меня есть:

• Веб-приложение, работающее в Google Chrome.
• 16 пользователей.
• около 4000 UUID были сгенерированы этими пользователями за последние 2 месяца.
• У меня было около 20 коллизий - например, новый UUID, сгенерированный сегодня, был таким же, как около 2 месяцев назад (другой пользователь).

Что вызывает эту проблему и как ее избежать?

Я предполагаю, что Math.random()по какой-то причине ваша система сломалась (как бы странно это ни звучало). Это первый отчет о столкновениях, который я видел.

node-uuidимеет тестовую программу, которую вы можете использовать для проверки распределения шестнадцатеричных цифр в этом коде. Если все в порядке, значит, это не Math.random()так, поэтому попробуйте заменить используемую вами реализацию UUID в uuid()метод и посмотреть, получите ли вы по-прежнему хорошие результаты.

[Обновление: только что видел отчет Веселина об ошибке Math.random()при запуске. Поскольку проблема только при запуске, node-uuidтест вряд ли пригодится. Я прокомментирую более подробно ссылку на devoluk.com.]

Коллизии действительно есть, но только под Google Chrome. Ознакомьтесь с моим опытом по этой теме здесь

http://devoluk.com/google-chrome-math-random-issue.html

(Ссылка не работает с 2019 года. Ссылка на архив: https://web.archive.org/web/20190121220947/http://devoluk.com/google-chrome-math-random-issue.html .)

Похоже, что коллизии происходят только при первых вызовах Math.random. Потому что, если вы просто запустите описанный выше метод createGUID / testGUIDs (который, очевидно, был первым, что я попробовал), он просто работает без каких-либо столкновений.

Итак, чтобы провести полный тест, необходимо перезапустить Google Chrome, сгенерировать 32 байта, перезапустить Chrome, сгенерировать, перезапустить, сгенерировать ...

Просто чтобы другие знали об этом - я столкнулся с удивительно большим количеством очевидных коллизий, используя упомянутую здесь технику генерации UUID. Эти столкновения продолжались даже после того, как я переключился на seedrandom для своего генератора случайных чисел. Это заставило меня вырвать себе волосы, как вы понимаете.

В конце концов я понял, что проблема была (почти?) Связана исключительно с роботами-роботами Google. Как только я стал игнорировать запросы с "googlebot" в поле user-agent, коллизии исчезли. Я предполагаю, что они должны кэшировать результаты JS-скриптов каким-то полуинтеллектуальным способом, в результате чего нельзя рассчитывать на то, что их браузеры-пауки будут вести себя так, как обычные браузеры.

Просто к вашему сведению.

Я хотел опубликовать это как комментарий к вашему вопросу, но, видимо, StackOverflow мне не позволит.

Я только что провел рудиментарный тест из 100000 итераций в Chrome, используя опубликованный вами алгоритм UUID, и не получил никаких коллизий. Вот фрагмент кода:

var createGUID = function() {
    return 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function(c) {
        var r = Math.random()*16|0, v = c == 'x' ? r : (r&0x3|0x8);
        return v.toString(16);
    });
}

var testGUIDs = function(upperlimit) {
    alert('Doing collision test on ' + upperlimit + ' GUID creations.');
    var i=0, guids=[];
    while (i++<upperlimit) {
        var guid=createGUID();
        if (guids.indexOf(guid)!=-1) {
            alert('Collision with ' + guid + ' after ' + i + ' iterations');
        }
        guids.push(guid);
    }
    alert(guids.length + ' iterations completed.');
}

testGUIDs(100000);

Вы уверены, что здесь больше ничего не происходит?

Ответ, который изначально опубликовал это решение UUID, был обновлен 28.06.2017:

Хорошая статья от разработчиков Chrome обсуждают состояние качества Math.random ПСЧ в Chrome, Firefox и Safari. tl; dr - По состоянию на конец 2015 года он «неплохой», но не по криптографическому качеству. Чтобы решить эту проблему, вот обновленная версия вышеупомянутого решения, которая использует ES6, cryptoAPI и немного JS-мастера, за которые я не могу поверить :

function uuidv4() {
  return ([1e7]+-1e3+-4e3+-8e3+-1e11).replace(/[018]/g, c =>
    (c ^ crypto.getRandomValues(new Uint8Array(1))[0] & 15 >> c / 4).toString(16)
  )
}

console.log(uuidv4());

Ответы здесь касаются того, "что вызывает проблему?" (Проблема с семенами Chrome Math.random), но не «как я могу этого избежать?».

Если вы все еще ищете, как избежать этой проблемы, я написал этот ответ некоторое время назад как модифицированный подход к функции Бруфа, чтобы обойти эту точную проблему. Он работает, смещая первые 13 шестнадцатеричных чисел шестнадцатеричной частью метки времени, что означает, что даже если Math.random находится на одном и том же семени, он все равно будет генерировать другой UUID, если он не сгенерирован точно в ту же миллисекунду.