如何创建确定性指南

Question

在我们的应用程序中，我们正在创建具有 Guid 值的属性的 Xml 文件。此值需要在文件升级之间保持一致。因此，即使文件中的其他所有内容都发生了变化，该属性的 guid 值也应该保持不变。

一个明显的解决方案是创建一个静态字典，其中包含文件名和用于它们的 Guid。然后每当我们生成文件时，我们都会在字典中查找文件名并使用相应的 guid。但这不可行，因为我们可能会扩展到 100 个文件并且不想维护大的 guid 列表。

所以另一种方法是根据文件的路径使 Guid 相同。由于我们的文件路径和应用程序目录结构是唯一的，因此该路径的 Guid 应该是唯一的。因此，每次我们运行升级时，文件都会根据其路径获得相同的 guid。我找到了一种很酷的方法来生成这样的“Deterministic Guids”（感谢 Elton Stoneman）。它基本上是这样做的：

private Guid GetDeterministicGuid(string input) 

{ 

//use MD5 hash to get a 16-byte hash of the string: 

MD5CryptoServiceProvider provider = new MD5CryptoServiceProvider(); 

byte[] inputBytes = Encoding.Default.GetBytes(input); 

byte[] hashBytes = provider.ComputeHash(inputBytes); 

//generate a guid from the hash: 

Guid hashGuid = new Guid(hashBytes); 

return hashGuid; 

} 

所以给定一个字符串，Guid 总是相同的。

有没有其他方法或推荐的方法来做到这一点？这种方法的优缺点是什么？

Answer 1

MD5很弱，我相信你可以用SHA-1做同样的事情并获得更好的结果。

顺便说一句，只是个人意见，将 md5 散列装扮成 GUID 并不能使它成为一个好的 GUID。 GUID 就其本质而言是非确定性的。这感觉像是作弊。为什么不直截了当地说它是一个字符串渲染的输入哈希。你可以通过使用这一行而不是新的 guid 行来做到这一点：

string stringHash = BitConverter.ToString(hashBytes)

Answer 2

您需要区分Guid 类的实例和全局唯一的标识符。 “确定性 guid”实际上是一个哈希（正如您对 provider.ComputeHash 的调用所证明的那样）。与通过 Guid.NewGuid 创建的 Guid 相比，散列发生冲突的可能性更高（两个不同的字符串发生相同的散列）。

因此，您的方法的问题在于，您必须接受两条不同路径会产生相同 GUID 的可能性。如果您需要一个对于任何给定路径字符串都是唯一的标识符，那么最简单的做法是只需使用该字符串。如果您需要对用户隐藏字符串，加密它 - 您可以使用 ROT13 或更强大的东西...

尝试将不是纯 GUID 的东西硬塞到 GUID 数据类型中可能会导致将来出现维护问题...

Answer 3

正如 Rob 所提到的，您的方法不会生成 UUID，它会生成一个看起来像 UUID 的哈希。

UUID 上的RFC 4122 特别允许确定性（基于名称）UUID - 版本 3 和 5（分别）使用 md5 和 SHA1。大多数人可能都熟悉版本 4，它是随机的。 Wikipedia 很好地概述了这些版本。 （请注意，此处使用的“版本”一词似乎描述了 UUID 的“类型”——版本 5 不会取代版本 4）。

似乎有一些库可用于生成版本 3/5 UUID，包括 python uuid module、boost.uuid (C++) 和 OSSP UUID。 （我没有寻找任何 .net 的）

Answer 4

正如@bacar 所述，RFC 4122 §4.3 定义了一种创建基于名称的 UUID 的方法。这样做的好处（与仅使用 MD5 哈希相比）是保证不会与非基于名称的 UUID 发生冲突，并且与其他基于名称的 UUID 发生冲突的可能性非常（非常）小。

.NET Framework 中没有用于创建这些的本地支持，但我发布了实现该算法的 code on GitHub。可以这样使用：

Guid guid = GuidUtility.Create(GuidUtility.UrlNamespace, filePath);

为了进一步降低与其他 GUID 冲突的风险，您可以创建一个私有 GUID 用作命名空间 ID（而不是使用 RFC 中定义的 URL 命名空间 ID）。

Answer 5

这会将任何字符串转换为 Guid，而无需导入外部程序集。

public static Guid ToGuid(string src)
{
    byte[] stringbytes = Encoding.UTF8.GetBytes(src);
    byte[] hashedBytes = new System.Security.Cryptography
        .SHA1CryptoServiceProvider()
        .ComputeHash(stringbytes);
    Array.Resize(ref hashedBytes, 16);
    return new Guid(hashedBytes);
}

有更好的方法来生成唯一的 Guid，但这是一种将字符串数据键持续升级为 Guid 数据键的方法。

Answer 6

这是一个非常简单的解决方案，应该足以应付单元/集成测试之类的事情：

var rnd = new Random(1234); // Seeded random number (deterministic).
Console.WriteLine($"{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}-{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}-{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}-{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}-{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}{rnd.Next(0, 255):x2}");