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。
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。