UUID v1 Generator

Що таке UUID v1?

UUID v1 — версія UUID на основі часу, визначена в <strong>RFC 4122</strong>. Вона поєднує високоточну часову мітку, MAC-адресу та лічильник тактів для генерації унікальних ідентифікаторів.

UUID v1 розроблені для розподілених систем, де кілька машин мають незалежно генерувати UUID без координації. MAC-адреса гарантувала унікальність між машинами.

Сьогодні UUID v1 значною мірою застарів. UUID v7 вирішує ту саму проблему без витоку ідентифікатора хоста. RFC 9562 офіційно застаріває v1 на користь v6 і v7.

Анатомія UUID v1

UUID v1 упаковує кілька полів у 128 бітів:

Поле послідовності годинника (clock_seq_hi_res + clock_seq_low) — це 14-бітний лічильник. Він збільшується щоразу, коли системний годинник рухається назад (наприклад, корекція NTP) або коли система перезавантажується без збереження останнього відомого timestamp. Це запобігає генерації дублікатів UUID, якщо годинник не є монотонно зростаючим.

Як кодується часова мітка

60-бітна часова мітка UUID v1 — не стандартна Unix-часова мітка:

1. Початкова точка — Gregorian-епоха: 15 жовтня 1582 р. 00:00:00.00 UTC.
2. Підраховується кількість 100-наносекундних інтервалів з цієї дати.
3. Це дає 60-бітне ціле число.
4. Ціле розділяється: 32 молодших біти → time_low, наступні 16 → time_mid, верхні 12 → time_hi.
5. Чотири біти версії вставляються в time_hi_and_version.
6. Для вилучення: об'єднайте time_hi, time_mid і time_low у 60-бітне ціле; відніміть зміщення Gregorian-епохи (122192928000000000 × 100нс) для отримання Unix-часу.
7. Роздільна здатність 100нс дозволяє одному генератору виробляти до 10 мільйонів UUID на секунду.

UUID v7 використовує Unix-часові мітки в мілісекундах — значно простіше для декодування.

Міркування конфіденційності

UUID v1 містить MAC-адресу хоста в 48-бітному полі вузла, що створює проблеми конфіденційності:

MAC-адреса є постійною та унікальною. UUID v1 однозначно ідентифікує хост-машину. Два UUID v1 з однієї машини мають однакове поле вузла.

Багато реалізацій замінюють реальний MAC випадковим 48-бітним значенням із встановленим бітом multicast.

Сценарії використання

UUID v1 проти UUID v7

Порівняння UUID v1 і UUID v7 для нового проекту:

Для нових проектів використовуйте UUID v7 — суворе поліпшення порівняно з v1.

Приклади коду

Node.js не включає генератор UUID v1 до стандартної бібліотеки. Використовуйте пакет <code>uuid</code>:

// Generate a UUID v1 using the Web Crypto API
function generateUuidV1() {
  const buf = new Uint8Array(16)
  crypto.getRandomValues(buf)

  const ms = BigInt(Date.now())
  const gregorianOffset = 122192928000000000n
  const t = ms * 10000n + gregorianOffset

  const tLow   = Number(t & 0xFFFFFFFFn)
  const tMid   = Number((t >> 32n) & 0xFFFFn)
  const tHiVer = Number((t >> 48n) & 0x0FFFn) | 0x1000  // version 1

  const clockSeq    = (buf[8] & 0x3F) | 0x80  // variant 10xxxxxx
  const clockSeqLow = buf[9]

  const hex  = (n, pad) => n.toString(16).padStart(pad, '0')
  const node = [...buf.slice(10)].map(b => b.toString(16).padStart(2, '0')).join('')

  return `${hex(tLow,8)}-${hex(tMid,4)}-${hex(tHiVer,4)}-${hex(clockSeq,2)}${hex(clockSeqLow,2)}-${node}`
}

// Extract the embedded timestamp from a UUID v1
function extractTimestamp(uuid) {
  const parts = uuid.split('-')
  const tHex = parts[2].slice(1) + parts[1] + parts[0]
  const t = BigInt('0x' + tHex)
  const ms = (t - 122192928000000000n) / 10000n
  return new Date(Number(ms))
}

const id = generateUuidV1()
console.log(id)                      // e.g. "1eb5e8b0-6b4d-11ee-9c45-a1f2b3c4d5e6"
console.log(extractTimestamp(id))    // e.g. 2023-10-15T12:34:56.789Z

import uuid
from datetime import datetime, timezone

# Generate UUID v1 (uses MAC address by default)
uid = uuid.uuid1()
print(uid)

# Extract embedded timestamp
# uuid.time is 100-ns intervals since Oct 15, 1582
GREGORIAN_OFFSET = 122192928000000000  # 100-ns intervals
ts_100ns = uid.time
ts_ms = (ts_100ns - GREGORIAN_OFFSET) // 10000
dt = datetime.fromtimestamp(ts_ms / 1000, tz=timezone.utc)
print(dt.isoformat())   # e.g. "2023-10-15T12:34:56.789000+00:00"

package main

import (
    "fmt"
    "time"

    "github.com/google/uuid"  // go get github.com/google/uuid
)

func main() {
    id, _ := uuid.NewUUID()  // UUID v1
    fmt.Println(id)

    // Extract timestamp from UUID v1
    // uuid.Time is 100-ns ticks since Oct 15, 1582
    t := id.Time()
    sec  := int64(t)/1e7 - 12219292800  // convert to Unix seconds
    nsec := (int64(t) % 1e7) * 100
    ts   := time.Unix(sec, nsec).UTC()
    fmt.Println(ts.Format(time.RFC3339Nano))
}

Часті запитання