uuid bios что это
Как генерируются UUID
Вы наверняка уже использовали в своих проектах UUID и полагали, что они уникальны. Давайте рассмотрим основные аспекты реализации и разберёмся, почему UUID практически уникальны, поскольку существует мизерная возможность возникновения одинаковых значений.
Современную реализацию UUID можно проследить до RFC 4122, в котором описано пять разных подходов к генерированию этих идентификаторов. Мы рассмотрим каждый из них и пройдёмся по реализации версии 1 и версии 4.
Теория
UUID (universally unique IDentifier) — это 128-битное число, которое в разработке ПО используется в качестве уникального идентификатора элементов. Его классическое текстовое представление является серией из 32 шестнадцатеричных символов, разделённых дефисами на пять групп по схеме 8-4-4-4-12.
Информация о реализации UUID встроена в эту, казалось бы, случайную последовательность символов:
Значения на позициях M и N определяют соответственно версию и вариант UUID.
Версия
Номер версии определяется четырьмя старшими битами на позиции М. На сегодняшний день существуют такие версии:
Вариант
Это поле определяет шаблон информации, встроенной в UUID. Интерпретация всех остальных битов в UUID зависит от значения варианта.
Мы определяем его по первым 1-3 старшим битам на позиции N.
1 0 0 0 = 8
1 0 0 1 = 9
1 0 1 0 = A
1 0 1 1 = B
Так что если вы видите UUID с такими значениями на позиции N, то это идентификатор в варианте 1.
Версия 1 (время + уникальный или случайный идентификатор хоста)
В этом случае UUID генерируется так: к текущему времени добавляется какое-то идентифицирующее свойство устройства, которое генерирует UUID, чаще всего это MAC-адрес (также известный как ID узла).
Идентификатор получают с помощью конкатенации 48-битного МАС-адреса, 60-битной временной метки, 14-битной «уникализированной» тактовой последовательности, а также 6 битов, зарезервированных под версию и вариант UUID.
Тактовая последовательность — это просто значение, инкрементируемое при каждом изменении часов.
Временная метка, которая используется в этой версии, представляет собой количество 100-наносекундных интервалов с 15 октября 1582 года — даты возникновения григорианского календаря.
Возможно, вы знакомы с принятым в Unix-системах исчислением времени с начала эпохи. Это просто другая разновидность Нулевого дня. В сети есть сервисы, которые помогут вам преобразовать одно временное представление в другое, так что не будем на этом останавливаться.
Хотя эта реализация выглядит достаточно простой и надёжной, однако использование MAC-адреса машины, на которой генерируется идентификатор, не позволяет считать этот метод универсальным. Особенно, когда главным критерием является безопасность. Поэтому в некоторых реализациях вместо идентификатора узла используется 6 случайных байтов, взятых из криптографически защищённого генератора случайных чисел.
Сборка UUID версии 1 происходит так:
Поскольку эта реализация зависит от часов, нам нужно обрабатывать пограничные ситуации. Во-первых, для минимизации коррелирования между системами по умолчанию тактовая последовательность берётся как случайное число — так делается лишь один раз за весь жизненный цикл системы. Это даёт нам дополнительное преимущество: поддержку идентификаторов узлов, которые можно переносить между системами, поскольку начальное значение тактовой последовательности совершенно не зависит от идентификатора узла.
Помните, что главная цель использования тактовой последовательности — внести долю случайности в наше уравнение. Биты тактовой последовательности помогают расширить временную метку и учитывать ситуации, когда несколько UUID генерируются ещё до того, как изменяются процессорные часы. Так мы избегаем создания одинаковых идентификаторов, когда часы переводятся назад (устройство выключено) или меняется идентификатор узла. Если часы переведены назад, или могли быть переведены назад (например, пока система была отключена), и UUID-генератор не может убедиться, что идентификаторы сгенерированы с более поздними временными метками по сравнению с заданным значением часов, тогда нужно изменить тактовую последовательность. Если нам известно её предыдущее значение, его можно просто увеличить; в противном случае его нужно задать случайным образом или с помощью высококачественного ГПСЧ.
Версия 2 (безопасность распределённой вычислительной среды)
Главное отличие этой версии от предыдущей в том, что вместо «случайности» в виде младших битов тактовой последовательности здесь используется идентификатор, характерный для системы. Часто это просто идентификатор текущего пользователя. Версия 2 используется реже, она очень мало отличается от версии 1, так что идём дальше.
Версия 3 (имя + MD5-хэш)
Если нужны уникальные идентификаторы для информации, связанной с именами или наименованием, то для этого обычно используют UUID версии 3 или версии 5.
Они кодируют любые «именуемые» сущности (сайты, DNS, простой текст и т.д.) в UUID-значение. Самое важное — для одного и того же namespace или текста будет сгенерирован такой же UUID.
Обратите внимание, что namespace сам по себе является UUID.
В этой реализации UUID namespace преобразуется в строку байтов, конкатенированных с входным именем, затем хэшируется с помощью MD5, и получается 128 битов для UUID. Затем мы переписываем некоторые биты, чтобы точно воспроизвести информацию о версии и варианте, а остальное оставляем нетронутым.
Важно понимать, что ни namespace, ни входное имя не могут быть вычислены на основе UUID. Это необратимая операция. Единственное исключение — брутфорс, когда одно из значений (namespace или текст) уже известно атакующему.
При одних и тех же входных данных генерируемые UUID версий 3 и 5 будут детерминированными.
Версия 4 (ГПСЧ)
Самая простая реализация.
6 битов зарезервированы под версию и вариант, остаётся ещё 122 бита. В этой версии просто генерируется 128 случайных битов, а потом 6 из них заменяется данными о версии и варианте.
Такие UUID полностью зависят от качества ГПСЧ (генератора псевдослучайных чисел). Если его алгоритм слишком прост, или ему не хватает начальных значений, то вероятность повторения идентификаторов возрастает.
В современных языках чаще всего используются UUID версии 4.
Её реализация достаточно простая:
Версия 5 (имя + SHA-1-хэш)
Единственное отличие от версии 3 в том, что мы используем алгоритм хэширования SHA-1 вместо MD5. Эта версия предпочтительнее третьей (SHA-1 > MD5).
Практика
Одним из важных достоинств UUID является то, что их уникальность не зависит от центрального авторизующего органа или от координации между разными системами. Кто угодно может создать UUID с определённой уверенностью в том, что в обозримом будущем это значение больше никем не будет сгенерировано.
Это позволяет комбинировать в одной БД идентификаторы, созданные разными участниками, или перемещать идентификаторы между базами с ничтожной вероятностью коллизии.
UUID можно использовать в качестве первичных ключей в базах данных, в качестве уникальных имён загружаемых файлов, уникальных имён любых веб-источников. Для их генерирования вам не нужен центральный авторизующий орган. Но это обоюдоострое решение. Из-за отсутствия контролёра невозможно отслеживать сгенерированные UUID.
Есть и ещё несколько недостатков, которые нужно устранить. Неотъемлемая случайность повышает защищённость, однако она усложняет отладку. Кроме того, UUID может быть избыточным в некоторых ситуациях. Скажем, не имеет смысла использовать 128 битов для уникальной идентификации данных, общий размер которых меньше 128 битов.
Уникальность
Может показаться, что если у вас будет достаточно времени, то вы сможете повторить какое-то значение. Особенно в случае с версией 4. Но в реальности это не так. Если бы вы генерировали один миллиард UUID в секунду в течение 100 лет, то вероятность повторения одного из значений была бы около 50 %. Это с учётом того, что ГПСЧ обеспечивает достаточное количество энтропии (истинная случайность), иначе вероятность появления дубля будет выше. Более наглядный пример: если бы вы сгенерировали 10 триллионов UUID, то вероятность появления двух одинаковых значений равна 0,00000006 %.
А в случае с версией 1 часы обнулятся только в 3603 году. Так что если вы не планируете поддерживать работу своего сервиса ещё 1583 года, то вы в безопасности.
Впрочем, вероятность появления дубля остаётся, и в некоторых системах стараются это учитывать. Но в подавляющем большинстве случаев UUID можно считать полностью уникальными. Если вам нужно больше доказательств, вот простая визуализация вероятности коллизии на практике.
Системный номер раздела диска UUID / GUID / serial number
На чистом диске нет никаких разделов и соответственно нет никаких номеров раздела.
В чем отличие UUID от GUID
UUID (Universally unique identifier «универсальный уникальный идентификатор») — UUID представляет собой 16-байтный (128-битный) номер. В каноническом представлении UUID изображают в виде числа в шестнадцатеричной системе счисления, разделённого дефисами на пять групп в формате 8-4-4-4-12.
GUID (Globally Unique Identifier) — это так называется у Microsoft — фактически это последняя реализация UUID (да, там были свои предыдущие версии и свой зоопарк).
Именно по этому актуальная разметка диска от Microsoft называется GPT (GUID Partition Table), читаем статью
В целом используется как идентификатор (в составе также закодирована дата и время создания):
Почему такая загадочная запись?
Очень удобно переводить двоичные числа в шестнадцатеричный формат (а в десятичный формат — очень неудобно).
Помним, что для половинки байта (4 бита):
| Bin | Hex | Dec |
| 0000 | 0 | 0 |
| 0001 | 1 | 1 |
| 0010 | 2 | 2 |
| 0011 | 3 | 3 |
| 0100 | 4 | 4 |
| 0101 | 5 | 5 |
| 0110 | 6 | 6 |
| 0111 | 7 | 7 |
| 1000 | 8 | 8 |
| 1001 | 9 | 9 |
| 1010 | A | 10 |
| 1011 | B | 11 |
| 1100 | C | 12 |
| 1101 | D | 13 |
| 1110 | E | 14 |
| 1111 | F | 15 |
Т.е. один байт (8 бит) вида 11111111 легко представляется в виде FF = т.е. каждая половинка байта — это F (15 в десятичной системе).
Поэтому 128 бит легко превращаются в номер из 32 цифр в шестнадцатеричной системе счисления, 128/4 = 32
В номере UUID <8e44ac32-40e2-11ea-93a4-bff4e4da2abb> каждые два разряда фактически кодируют один байт.
Посмотрим на структуру номера
xxxxxxxx-xxxx-Mxxx—Nxxx-xxxxxxxxxxxx
4 бита M обозначают версию («version») UUID, а 1-3 старших бита N обозначают вариант («variant») UUID.
Первые две цифры кодируют дату и время создания.
Такое разделение на группы основано на структуре UUID:
| Название поля | Длина (в байтах) | Длина (число 16-ричных цифр) | Содержимое |
|---|---|---|---|
| time_low | 4 | 8 | целое число, обозначающее младшие 32 бита времени |
| time_mid | 2 | 4 | целое число, обозначающее средние 16 бит времени |
| time_hi_and_version | 2 | 4 | 4 старших бита обозначают версию UUID, младшие биты обозначают старшие 12 бит времени |
| clock_seq_hi_and_res clock_seq_low | 2 | 4 | 1-3 старших бита обозначают вариант UUID, остальные 13-15 бит обозначают clock sequence |
| node | 6 | 12 | 48-битный идентификатор узла |
Как вытащить дату и время из GUID?
bdb62d89-cede-11e4-b12b-d4ae52b5e909
дата содержится в первых символах, bdb62d89-cede-11e4 которые нужно переставить задом наперед: 11e4-cede-bdb62d89
первый символ отбрасываем, убираем «лишние» знаки «-«(тире)
интервал в десятых долях микросекунд (HEX) получается равным: интервал 16= 1E4CEDEBDB62D89
переводим его в десятичный интервал интервал 10 = HexToDec(интервал 16);в результате получаем: интервал 10 = 136 461 344 788 852 105
находим интервал в секундах: интервал Сек = интервал 10 / 10 000 000;
Делаем сдвиг даты от 15.10.1582 г. + 13 646 134 478 + сдвиг на часовой пояс (Московское время) от «мирового времени» (GMT) = 20.03.2015 16:54:38
Использование UUID / GUID как номера раздела (тома) на диске
В LInux изначально используется UUID как системный номер раздела.
В Windows свой зоопарк.
Для FAT 32 — серийный номер из 4 байт = 8 символов в шестнадцатеричной системе
Для NTFS — серийный номер из 8 байт = 16 символов в шестнадцатеричной системе
Системный номер раздела записан непосредственно на диске — создается при форматировании диска. В серийном номер также закодирована дата и время создания раздела.
ВАЖНО: каждый диск «помнит» дату и время создания на нем конкретного раздела, это фактически записано в номере созданного раздела (при форматировании). Нужна шапочка из фольги…
Этот номер мы можем увидеть в свойствах раздела, который показывают программы для управления разделами.
Номер 4610e64f 10e64611 — 16 цифр в шестнадцатеричной системе
Правую половинку номера тома мы также можем увидеть через команду DIR в режиме командной строки
10e6-4611
Он используется Windows уже для регистрации (например раздела) — как устройства, подключенного к системе, вот на фото ниже (как это красиво называется — «точка монтирования» — Mount point).
Этот номер уже записан в недрах реестра — в отличии от серийного номера раздела, записанного в заголовке тома на диске.
Этот же номер мы можем увидеть в bcdedit — как номер основного диска С для работы системы
Видно, что номер GUID используется также для идентификации текущей операционной системы (т.е. в загрузчике явно указано, какую операционную систему нужно загружать и на каком диске она находится).
Вы можете сохранить ссылку на эту страницу себе на компьютер в виде htm файла
Вы будете видеть наш сайт у себя в ленте
Нажмите «Нравится» или напишите сообщение
Uuid bios что это
UUID находится в SMBIOS, некоторые вендоры материнских плат иногда не заполняют это поле.
Microsoft с 1999 начала требовать от OEM-производителей и поставщиков BIOS поддержки данного интерфейса для успешной сертификации Microsoft.
В командной строке жмакни:
wmic CsProduct Get UUID
что сообщает?
| ———- В сортире лучше быть юзером, чем админом. |
|
| |||||
