การทดลอง GUID Collision จุดประกายการถกเถียงเรื่อง Birthday Paradox และความปลอดภัยของ UUID

ทีมชุมชน BigGo
การทดลอง GUID Collision จุดประกายการถกเถียงเรื่อง Birthday Paradox และความปลอดภัยของ UUID

การทดลองที่น่าสนใจชื่อ Guid Smash ได้ดึงดูดความสนใจจากนักพัฒนาและผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัย ก่อให้เกิดการอภิปรายอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่แท้จริงของการชนกันของ GUID และหลักการทางคณิตศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลัง โครงการนี้พยายามค้นหา GUID ที่ตรงกันโดยการสร้างแบบสุ่มด้วยอัตรา 400,000 ครั้งต่อวินาที โดยมีเวลาที่ประมาณการสำหรับการเสร็จสิ้นมากกว่า 421 ควินทิลเลียนปี

สถานะการทดลองปัจจุบัน

  • Target GUID เป้าหมาย: 6e197264-d14b-44df-af98-39aac5681791
  • วันที่เริ่มต้น: วันอาทิตย์ที่ 20 กรกฎาคม 2025
  • GUIDs ที่ตรวจสอบแล้ว: 1,138,732,637,153
  • อัตราการสร้าง: 467,936 ต่อวินาที
  • การจับคู่ที่ดีที่สุด: คำนำหน้า 9 ตัวอักษร (6e197264d)

Birthday Paradox เปลี่ยนแปลงทุกอย่าง

ในขณะที่การทดลองมุ่งเน้นไปที่การค้นหาการจับคู่ GUID เฉพาะเจาะจงหนึ่งตัว การอภิปรายในชุมชนเผยให้เห็นข้อมองข้ามที่สำคัญ Birthday paradox ลดจำนวน GUID ที่จำเป็นสำหรับการค้นหาการชนกันใดๆ ระหว่างค่าที่สร้างขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แทนที่จะต้องการ 2^122 ครั้งในการจับคู่ GUID เฉพาะเจาะจง คุณต้องการเพียงประมาณ 2^61 GUID เพื่อให้มีโอกาส 50% ในการค้นหาสองตัวที่เหมือนกันในคอลเลกชันของคุณ

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญอย่างมากในทางปฏิบัติ คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ที่ทำงานที่ 6GHz จะต้องใช้เวลาประมาณ 12 ปีในการทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้าง 2^61 GUID แม้ว่าจะยังคงเป็นจำนวนที่มาก แต่กรอบเวลานี้กลายเป็นสิ่งที่จัดการได้มากขึ้นด้วยทรัพยากรการคำนวณแบบกระจาย

หมายเหตุ: Birthday paradox เป็นแนวคิดทางทฤษฎีความน่าจะเป็นที่แสดงให้เห็นว่าในกลุ่มคนเพียง 23 คน มีโอกาส 50% ที่สองคนจะมีวันเกิดเดียวกัน

การเปรียบเทียบความน่าจะเป็นของการชนกันของ GUID

สถานการณ์ GUID ที่ต้องการ ความน่าจะเป็น ช่วงเวลาที่อัตรา 400k/วินาที
ตรงกับ GUID เฉพาะ 2^122 1 ใน 5×10^36 421×10^18 ปี
การชนกันใดๆ (Birthday Paradox) 2^61 50% ~553,750 ปี
การชนกันของ UUIDv7 (มิลลิวินาทีเดียวกัน) 2^37 50% ~137 พันล้านใน 1ms

ผลกระทบด้านความปลอดภัยในโลกแห่งความเป็นจริง

การอภิปรายเน้นย้ำถึงข้อพิจารณาด้านความปลอดภัยที่สำคัญสำหรับ UUID เวอร์ชันต่างๆ UUIDv4 ใช้การสร้างแบบสุ่ม ทำให้การชนกันมีความเป็นไปได้น้อยมากภายใต้สถานการณ์ปกติ อย่างไรก็ตาม UUIDv7 รวม timestamp ซึ่งหมายความว่า GUID ที่สร้างขึ้นภายในมิลลิวินาทีเดียวกันจะมี prefix 48-bit ที่เหมือนกัน

สำหรับ UUIDv7 ที่จะประสบการชนกัน ระบบจะต้องสร้าง UUID มากกว่า 137 พันล้านตัวภายในมิลลิวินาทีเดียว สถานการณ์นี้จะมีความเกี่ยวข้องเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มี throughput สูงมากหรือสถานการณ์การโจมตีที่เป็นไปได้

ระบบของคุณไม่สามารถจัดการ ID จำนวน 2^61 ได้ มันไม่มีพลังการประมวลผล พื้นที่จัดเก็บ หรือแบนด์วิดท์สำหรับสิ่งนั้น

ข้อกังวลเชิงปฏิบัติเทียบกับเชิงทฤษฎี

นักพัฒนาส่วนใหญ่เห็นพ้องกันว่าการชนกันของ GUID ยังคงเป็นข้อกังวลเชิงทฤษฎีมากกว่าภัยคุกคามเชิงปฏิบัติสำหรับแอปพลิเคชันทั่วไป ระบบที่สร้าง UUID ของตัวเองภายในมีความเสี่ยงน้อยที่สุด โดยเฉพาะเมื่อรวมกับการจำกัดอัตราและการปฏิบัติการตรวจสอบมาตรฐาน

ข้อกังวลที่ใหญ่กว่าอยู่ที่ ID ที่สร้างจากภายนอก ซึ่งผู้ไม่หวังดีอาจบังคับให้เกิดการชนกันได้ ช่องโหว่นี้ทำให้การสร้าง UUID ภายในเป็นแนวทางที่ต้องการสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความปลอดภัยสูง

บทสรุป

ในขณะที่การทดลอง Guid Smash ให้การแสดงภาพที่น่าสนใจของความน่าจะเป็นทางดาราศาสตร์ การอภิปรายในชุมชนเผยให้เห็นข้อพิจารณาด้านความปลอดภัยที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้น Birthday paradox ลดความต้านทานการชนกันอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับการคำนวณแบบไร้เดียงสา แม้ว่าผลกระทบเชิงปฏิบัติจะยังคงน้อยที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ การเข้าใจหลักการทางคณิตศาสตร์เหล่านี้ช่วยให้นักพัฒนาตัดสินใจอย่างมีข้อมูลเกี่ยวกับการใช้งาน UUID และมาตรการความปลอดภัย

อ้างอิง: Guid Smash