tnfy.link - ID について教えてください。-Golang-php.cn

tnfy.link - ID について教えてください。

Patricia Arquette

リリース： 2025-01-14 10:48:43

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tnfy.link - What

皆さん、こんにちは！

これは、tnfy.link シリーズの 2 回目の記事です。さらに別の URL 短縮ツールについて詳しく説明します。この投稿では、短いリンク生成の複雑さに焦点を当てます。一見簡単そうに見えますが、最適な方法を選択することには特有の課題が伴います。

基本的に、短いリンクを生成するには、長い URL ごとに簡潔で一意の識別子を作成する必要があります。この ID はいくつかの基準を満たす必要があります:

一意性: 競合を回避します。
簡潔さ: 実用的に使用できます。
入力のしやすさ: エラーを最小限に抑えます。
予測不可能性: 推測を防ぎます。

徹底した調査の結果、短いリンクを作成するための 4 つの主な方法を特定しました。詳しく見てみましょう。

1.ランダムバイトアプローチ

最も簡単な方法は、ランダムなバイト生成とその後のエンコードを利用します。ただし、擬似乱数生成と暗号的に安全な乱数生成を区別することが重要です。

擬似乱数

Go の math/rand パッケージは、擬似乱数ジェネレーター (PRNG) を提供します。同じシード (初期値) を使用すると、一貫して同じ数値シーケンスが生成されます。多くのアプリケーションには適していますが、安全なリンクや予測不可能なリンクの生成には適していません。

暗号的に安全な乱数

セキュリティを強化するには、crypto/rand パッケージの使用をお勧めします。システムノイズを利用して、真にランダムで予測不可能な値を生成します (電磁ノイズを考えてください)。これにより、高いエントロピーが保証されますが、ランダムデータをホストに依存している仮想マシンでは、負荷が高い場合、生成が遅くなる可能性があります。

ランダムバイトのエンコード

生のランダムバイトは URL に適していません。エンコードが必要です。一般的なエンコード手法には次のものがあります。

Integer: バイトを整数に変換します。入力は簡単ですが、ID が長くなる可能性があります。
HEX: 16 進エンコーディング (0 ～ 9、A ～ F)。大文字と小文字は区別されず、タイプミスも許容されます。
Base64: A ～ Z、a ～ z、0 ～ 9、.、/、および = を使用します。ただし、大文字と小文字が区別され、エラーが発生しやすくなります。
Base58: Base64 に似ていますが、紛らわしい文字 (I、l、O、0 など) が省略されています。これにより、使いやすさが向上します。ビットコイン、リップル、フリッカーはBase58を利用しています。

ユーザーフレンドリーな短いリンクの場合、Base58 はコンパクトさとエラー耐性の最適なバランスを提供します。

キーポイント:

ランダムなバイトは本質的に一意であり、予測不可能です。
Base58 などのエンコーディングにより使いやすさが向上します。
暗号化された安全なランダム性により信頼性が保証されます。

2.ハッシュ手法

ハッシュ化により、入力 (長い URL など) から固定長の値が生成されます。一貫性 (同じ入力から常に同じ出力が得られる) は保証されますが、ランダム性に欠けます。その結果、同じ URL を短縮すると同じ ID が繰り返し生成され、予測不可能性の要件を満たしません。

ハッシュ化する前にランダムソルトを追加するとばらつきが生じますが、生のランダムバイトを使用する方が簡単かつ効率的になります。

3. UUID アプローチ

Universally Unique Identifier (UUID) は、一意の値の生成に広く使用されています。デフォルトの形式は短いリンクには長すぎますが、(Base58 などで) 再エンコードするとサイズが小さくなります。

代替手段である NanoID は、カスタマイズ可能なアルファベットを使用して短い文字列 (デフォルトでは 21 文字) を生成し、読みやすさとエラー耐性を最適化します。

UUID を避ける理由

UUID は基本的にランダムなバイトに依存しているため、ランダムな値を直接生成することと比べて大きな利点はありません。

4.逐次アプローチ

ランダム値の生成では、特に高負荷または短い ID の場合に重複が発生することがあります。 tnfy.link は高負荷シナリオ向けに設計されていませんが、潜在的な問題を考慮する必要があります。

シーケンシャルカウンタ は本質的に一意性を保証します。 Redis は、INCR コマンドを使用して、分散カウンターの実装を可能にします。ただし、連続する ID は予測可能です。シーケンスとランダムなバイトを組み合わせることでこの問題が解決され、一意性と予測不可能性の両方が保証されます。

例:

ランダム値増加シーケンス: 2 つのインスタンスが同じランダム値を生成する場合、シーケンスによって一意性が保証されます。

注: 順次コンポーネントにより、生成されたリンクの総数が明らかになる可能性があり、状況によっては望ましくない可能性があります。

結論

この投稿では、さまざまな短いリンク生成方法を検討しました:

ランダムバイト: 特に Base58 などの安全なエンコーディングを使用する場合、シンプルかつ効果的です。
ハッシュ: 信頼性はありますが、このアプリケーションにはランダム性が欠けています。
UUID/NanoID: 優れた代替手段ですが、生のランダムバイトと比較して不必要な複雑さが追加されます。
シーケンス: 衝突は解決されますが、ID の長さが増加します。

ほとんどのアプリケーションでは、Base58 でエンコードされたランダムバイト で十分です。高負荷の衝突処理では、ランダムバイトとシーケンシャルコンポーネントを組み合わせることが堅牢です。 tnfy.link のバックエンドにはまだ実装されていませんが、将来のオプション機能として計画されています。

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