如何在 PostgreSQL 中创建适合会话 ID 的随机字符串？

Question

我想制作一个随机字符串，用于使用 PostgreSQL 进行会话验证。我知道我可以用SELECT random() 得到一个随机数，所以我尝试了SELECT md5(random())，但这不起作用。我该怎么做？

Answer 1

您可以像这样修复您的初始尝试：

SELECT md5(random()::text);

比其他一些建议简单得多。 :-)

Answer 2

我建议这个简单的解决方案：

这是一个非常简单的函数，它返回给定长度的随机字符串：

Create or replace function random_string(length integer) returns text as
$$
declare
  chars text[] := '{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V,W,X,Y,Z,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,q,r,s,t,u,v,w,x,y,z}';
  result text := '';
  i integer := 0;
begin
  if length < 0 then
    raise exception 'Given length cannot be less than 0';
  end if;
  for i in 1..length loop
    result := result || chars[1+random()*(array_length(chars, 1)-1)];
  end loop;
  return result;
end;
$$ language plpgsql;

及用法：

select random_string(15);

示例输出：

select random_string(15) from generate_series(1,15);

  random_string
-----------------
 5emZKMYUB9C2vT6
 3i4JfnKraWduR0J
 R5xEfIZEllNynJR
 tMAxfql0iMWMIxM
 aPSYd7pDLcyibl2
 3fPDd54P5llb84Z
 VeywDb53oQfn9GZ
 BJGaXtfaIkN4NV8
 w1mvxzX33NTiBby
 knI1Opt4QDonHCJ
 P9KC5IBcLE0owBQ
 vvEEwc4qfV4VJLg
 ckpwwuG8YbMYQJi
 rFf6TchXTO3XsLs
 axdQvaLBitm6SDP
(15 rows)

Answer 3

基于 Marcin 的解决方案，您可以使用任意字母表（在本例中为所有 62 个 ASCII 字母数字字符）：

SELECT array_to_string(array 
       ( 
              select substr('abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789', trunc(random() * 62)::integer + 1, 1)
              FROM   generate_series(1, 12)), '');

Answer 4

您可以从 UUID 中获取 128 位随机数。这是在现代 PostgreSQL 中完成工作的方法。

CREATE EXTENSION pgcrypto;
SELECT gen_random_uuid();

           gen_random_uuid            
--------------------------------------
 202ed325-b8b1-477f-8494-02475973a28f

可能是worth reading the docs on UUID too

数据类型 uuid 存储 RFC 4122、ISO/IEC 9834-8:2005 和相关标准定义的通用唯一标识符 (UUID)。 （有些系统将此数据类型称为全局唯一标识符，或 GUID。）此标识符是 128 位数量，由选择的算法生成，以使其不太可能出现相同的标识符将由已知宇宙中的任何其他人使用相同的算法生成。因此，对于分布式系统而言，这些标识符比仅在单个数据库中唯一的序列生成器提供了更好的唯一性保证。

与 UUID 的冲突有多罕见或可猜测？假设它们是随机的，

需要生成大约 100 万亿个第 4 版 UUID，才能有十亿分之一的机会出现一次重复（“冲突”）。只有在生成 261 个 UUID（2.3 x 10^18 或 2.3 quintillion）后，一次碰撞的几率才会上升到 50%。将这些数字与数据库相关联，并考虑版本 4 UUID 冲突的可能性是否可以忽略不计的问题，考虑一个包含 2.3 quintillion 版本 4 UUID 的文件，其中包含一个 UUID 冲突的可能性为 50%。假设没有其他数据或开销，它的大小将是 36 EB，比目前存在的最大数据库（PB 级）大数千倍。以每秒生成 10 亿个 UUID 的速度，生成文件的 UUID 需要 73 年。假设没有备份或冗余，它还需要大约 360 万个 10 TB 硬盘驱动器或盒式磁带来存储它。以每秒 1 吉比特的典型“磁盘到缓冲区”传输速率读取文件需要 3000 年以上的单个处理器时间。由于驱动器的不可恢复的读取错误率是每读取 1018 位 1 位，而文件将包含大约 1020 位，因此从端到端读取文件至少会导致大约 100 倍的错误-读取 UUID 而不是重复。存储、网络、电源以及其他硬件和软件错误无疑比 UUID 重复问题的频率高出数千倍。

来源：wikipedia

总之，

• UUID 已标准化。
• gen_random_uuid() 是 128 位随机存储在 128 位（2**128 组合）中。 0-浪费。
• random() only generates 52 bits of random in PostgreSQL (2**52 combinations).
• md5() 存储为 UUID 是 128 位，但它只能与输入一样随机 (52 bits if using random())
• md5() 存储为文本是 288 位，但它只能像其输入一样随机 (52 bits if using random()) - 超过 UUID 大小的两倍和随机性的一小部分）
• md5() 作为一个哈希值，可以优化到不能有效地做很多事情。
• UUID 的存储效率很高：PostgreSQL 提供了一种正好是 128 位的类型。与 text 和 varchar 等存储为 varlena 不同，这对字符串的长度有开销。
• PostgreSQL 漂亮的 UUID 带有一些默认运算符、强制转换和功能。

Answer 5

我最近在玩 PostgreSQL，我想我找到了一个更好的解决方案，只使用内置的 PostgreSQL 方法 - 没有 pl/pgsql。唯一的限制是它目前只生成 UPCASE 字符串、数字或小写字符串。

template1=> SELECT array_to_string(ARRAY(SELECT chr((65 + round(random() * 25)) :: integer) FROM generate_series(1,12)), '');
 array_to_string
-----------------
 TFBEGODDVTDM

template1=> SELECT array_to_string(ARRAY(SELECT chr((48 + round(random() * 9)) :: integer) FROM generate_series(1,12)), '');
 array_to_string
-----------------
 868778103681

generate_series 方法的第二个参数指示字符串的长度。

Answer 6

请使用string_agg！

SELECT string_agg (substr('abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789', ceil (random() * 62)::integer, 1), '')
FROM   generate_series(1, 45);

我也将它与 MD5 一起使用来生成 UUID。我只想要一个比random () 整数更多位的随机值。

Answer 7

虽然默认情况下未激活，但您可以激活其中一个核心扩展：

CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pgcrypto;

那么你的语句就变成了一个对 gen_salt() 的简单调用，它会生成一个随机字符串：

select gen_salt('md5') from generate_series(1,4);

 gen_salt
-----------
$1$M.QRlF4U
$1$cv7bNJDM
$1$av34779p
$1$ZQkrCXHD

前导数字是哈希标识符。有几种算法可用，每种算法都有自己的标识符：

• md5: $1$
• bf: $2a$06$
• des：无标识符
• xdes: _J9..

关于扩展的更多信息：

• pgCrypto：http://www.postgresql.org/docs/9.2/static/pgcrypto.html
• 包含的扩展名：http://www.postgresql.org/docs/9.2/static/contrib.html

---

编辑

正如 Evan Carrol 所说，从 v9.4 开始，您可以使用 gen_random_uuid()

http://www.postgresql.org/docs/9.4/static/pgcrypto.html

Answer 8

@Kavius 推荐使用pgcrypto，但不是gen_salt，那么gen_random_bytes 呢？那么sha512 而不是md5 怎么样？

create extension if not exists pgcrypto;
select digest(gen_random_bytes(1024), 'sha512');

文档：

F.25.5。随机数据函数

gen_random_bytes(count integer) 返回 bytea

返回计数加密的强随机字节。最多 1024 可以一次提取字节。这是为了避免排空 随机生成器池。

Answer 9

INTEGER 参数定义字符串的长度。保证以相同的概率覆盖所有 62 个字母数字字符（与 Internet 上流传的一些其他解决方案不同）。

CREATE OR REPLACE FUNCTION random_string(INTEGER)
RETURNS TEXT AS
$BODY$
SELECT array_to_string(
    ARRAY (
        SELECT substring(
            '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
            FROM (ceil(random()*62))::int FOR 1
        )
        FROM generate_series(1, $1)
    ), 
    ''
)
$BODY$
LANGUAGE sql VOLATILE;

Answer 10

我不认为您正在寻找随机字符串本身。会话验证需要的是一个保证唯一的字符串。您是否存储会话验证信息以供审核？在这种情况下，您需要字符串在会话之间是唯一的。我知道两种相当简单的方法：

1. 使用序列。适合在单个数据库上使用。
2. 使用 UUID。普遍独一无二，在分布式环境中也非常出色。

UUID 凭借其生成算法保证是唯一的；实际上，非常不可能在任何机器上、任何时候、任何时候生成两个相同的数字（请注意，这比随机字符串强得多，随机字符串具有远小于 UUID 的周期性）。

您需要加载 uuid-ossp 扩展才能使用 UUID。安装后，在 SELECT、INSERT 或 UPDATE 调用中调用任何可用的 uuid_generate_vXXX() 函数。 uuid 类型是一个 16 字节的数字，但它也有一个字符串表示。

Answer 11

select * from md5(to_char(random(), '0.9999999999999999'));

Answer 12

create extension if not exists pgcrypto;

然后

SELECT encode(gen_random_bytes(20),'base64')

甚至

SELECT encode(gen_random_bytes(20),'hex')

这是针对 20 字节 = 160 位的随机性（例如，只要 sha1）。

Answer 13

select encode(decode(md5(random()::text), 'hex')||decode(md5(random()::text), 'hex'), 'base64')