產生Token字串

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產生比較短的Token字串

有的時候，我們需要產生一些Token作為標識：如認證後的標識符，資源的提取碼等。一個比較常見的演算法是產生一個GUID來作為Token，由於GUID的隨機性和唯一性特點，作為Token是一個非常可靠的選擇。

GUID是一個128bit的數組，為了方便攜帶，往往需要把它表述為字串的形式。一般把它表述為如下形式：{79FAF822-7194-4FE3-8C4F-1D99BE71BC9C}。這樣有一個弊病：太長了，那麼我們如何把它弄短點呢？

去掉不必要的修飾符，

首先可以通過去掉無意義的括弧和減號來較少長度：

    var token = guid.ToString("N");

這樣字串就成為：79faf82271944fe38c4f1d99be71bc9c。感覺還是蠻長的。

使用Base64編碼來表示

前面的表示方法中，是使用的16機制來表示的，如果使用Base64編碼的話，則可以進一步壓縮字串

    var token = Convert.ToBase64String(guid.ToByteArray()).TrimEnd(‘=‘);

這樣字串就成為：Ivj6eZRx40+MTx2ZvnG8nA。看起來稍微好一點了。

換一種Token產生方式

在使用Base64方式的編碼後，Token字串還是有20多位，有的時候還是嫌它長了。由於GUID本身就有128bit，在要求有良好的可讀 性的前提下，很難進一步改進了。那我們如何產生更短的字串呢？還有一種方式就是較少Token的長度，不用GUID，而採用一定長度的隨機數，例如 64bit，再用Base64編碼錶示：

    var rnd = new Random();
    var tokenData = newbyte[8];
    rnd.NextBytes(tokenData);
    var token = Convert.ToBase64String(tokenData).TrimEnd(‘=‘);

由於這裡只用了64bit，此時得到的字串為Onh0h95n7nw的形式，長度要短一半。這樣就方便攜帶多了。但是這種方式是沒有唯一性保證的。不過用來作為身份認證的方式還是可以的（如網盤的提取碼）。

更進一步

前面的演算法中，長度和隨機性倒是有了，但是沒有唯一性。對於需要唯一性的情境，則需要改寫一下token的產生演算法了，我在這裡給一個簡單的樣本：

    classToken
    {
        staticRandom rnd = newRandom();
        staticint seed = 0;

        publicstaticstring Create()
        {
            var rndData = newbyte[4];
            rnd.NextBytes(rndData);

            var seedValue = Interlocked.Add(ref seed, 1);
            var seedData = BitConverter.GetBytes(seedValue);

            var tokenData = rndData.Concat(seedData).OrderBy(_ => rnd.Next());
            returnConvert.ToBase64String(tokenData.ToArray()).TrimEnd(‘=‘);
        }
    }

這裡我的演算法非常簡單：

1. token由兩部分組成，32位的隨機數+32位的序列
2. 由序列保證唯一性，由隨機數保證隨機性。
3. 組合後再進行一次shuffle。

當然，我這個演算法也有一定的局限性，如：

1. Token只能在4G範圍內保證唯一
2. Token只能在上下文中保證唯一
3. Token不是完全隨機的

要解決這幾個問題，實現在任何時候，任何位置，任何情況下產生的Token都具有唯一性和隨機性也是能做到的。但是，要知道的是，任何功能都是附有一定的代價的。這些條件往往帶來的代價就是Token長度增加——GUID就是滿足這一系列條件的演算法。軟體的世界沒有銀彈，我們只要在一定範圍內找到能解決問題的方法即可。

 

System.Guid guid = System.Guid.NewGuid(); //Guid 類型                  string strGUID = System.Guid.NewGuid().ToString(); //直接返回字串類型