在 PHP/MySQL 中生成唯一代码？答案

【问题标题】：Generating unique codes in PHP/MySQL?在 PHP/MySQL 中生成唯一代码？
【发布时间】：2010-09-18 04:22:10
【问题描述】：

我正在与需要生成数百万个用于杂志刮刮卡、瓶盖奖品等的字母数字代码的客户合作。它们必须足够短才能打印在帽子上，它们要确保不包括像 1 和 I、0 和 O 等模棱两可的字符，并且必须明确存储它们以供将来使用——我们可以当有人试图赎回一个时，它只有一个确定“有效性”的算法。最后，他们希望确保代码随机分布在一个大的“代码空间”内，这样人们就不能只通过字母表来猜测其他代码。

是否有任何关于生成此类代码集的合理有效算法的指针？我在信封背面刮了几下，但这个问题闻起来就像是粗心大意的陷阱。

【问题讨论】：

标签： php mysql random generator serial-number

【解决方案1】：

假设您可以使用一个字符集，例如 40 个明确的大写、小写和数字字符。

对于 n 个字符的序列，您有 40ⁿ 个组合

40⁴ = 2,560,000
40⁵ = 102,400,000
40⁶ = 4,096,000,000
40⁷ = 163,840,000,000
40⁸ = 6,553,600,000,000

因此 8 个字符提供了一个很好的工作空间 - 如果您生成 1000 万个代码，则必须尝试数十万种组合才能暴力破解代码。

或者你从另一个方向来 - 给出可能代码的数量，应该你生成多少代码以避免他们称之为Birthday Paradox的陷阱？

使用 8 个字符的代码，6,553,600,000,000 大约是 2⁴²，因此您可以合理地从中生成 2²¹ 个代码，或 2,097,152

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您需要大约 1000 万个唯一键（例如），最好的方法是选择一个指数级更大的键空间，然后开始随机生成。阅读Birthday Paradox——这是您应该担心的主要问题。如果您想要 2^n 个唯一且安全的密钥，请确保至少有 2^(2 * n) 个可能的值。这是一个粗略的 O(n log n) 算法：

使用至少 2^50 的键空间（也就是说，允许 2^50 个可能的唯一值），您的整个数据集中几乎不会发生任何冲突 - 任何强行使用您的键的人都会如果他们尝试其中的 2^25 次，获得钥匙的几率几乎是偶数。
根据需要生成任意数量的随机数
根据您的键为数据库建立索引（这是 O(n lg n) 步骤：排序）
翻阅数据库并遍历整个数据集以修剪重复项（下面的伪代码）
删除重复的行，大功告成。

伪代码：

$last = null;
while ($current = getnext()) {
    if ($last == $current) {
        push($toDelete, $current);
    }
    $last = $current;
}

【讨论】：

我的目标是专门避免这种情况，因此您不必在插入时对每一行进行唯一性检查。相反，您可以插入完整的数据列表并在 O(n lg n) 中对其进行一次排序。除非数据库在小于 O(lg n) 的时间内验证您的唯一键，否则您想要一个未索引的数据库。

【解决方案3】：

使用一次性密码算法？

RFC4225 详细介绍了一种基于 HMAC 算法的方法。

http://www.ietf.org/rfc/rfc4226.txt

但不是使用 0-9 位 base10 编码，而是使用 base32。

【讨论】：

【解决方案4】：

无论您使用哪种方法，我都建议您添加一个或两个校验位，作为防止人们误输入或试图发明数字的“第一道”防御。

【讨论】：

【解决方案5】：

奇怪的是，使用以下种子我只能生成 32 个唯一字符串。

ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ23456789

使用更长的种子，我能够生成更多——成功生成了 40,000 个唯一字符串。

ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ234567892345678923456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ234567892345678923456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ234567892345678923456789

【讨论】：