В современном мире цифровых технологий где безопасность данных и пользовательский опыт приобретают всё большее значение, методика управления идентификаторами объектов в базе данных становится особенно актуальной. Часто при работе с веб-приложениями и системами используется идентификаторы в виде последовательных чисел. Например, адреса страниц могут содержать такие значения как https://example.com/project/123/task/4567890. Однако подобное отображение имеет очевидные недостатки.
Открытая последовательность числовых ID может стать источником утечек информации, проще становится делать догадки о количестве записей, активностях пользователей и структуре базы. Именно здесь на помощь приходит технология TESID - Textualised Encrypted Sequential Identifiers, предоставляющая новый и удобный способ скрывать настоящие числа за короткими случайными строками, при этом сохраняя возможность эффективно работать с базовыми числовыми значениями. Зачем нужна технология TESID и какие преимущества она обеспечивает? Прежде всего TESID решает проблему разглашения последовательной нумерации. При использовании традиционных ID злоумышленники или просто заинтересованные лица могут быстро определить количество созданных объектов, просмотреть закономерности создания или даже повлиять на систему, перебирая идентификаторы. TESID заменяет эти числовые идентификаторы криптографически устойчивыми символьными строками заданной длины, которые выглядят как случайный набор символов, но при этом легко преобразуются обратно в число с помощью специального ключа.
Это значительно повышает безопасность и конфиденциальность, так как невозможно простым перебором получить корректный существующий идентификатор. Кроме очевидной безопасности, TESID предлагает удобство в использовании. Строки, получаемые в результате кодирования числовых ID, достаточно короткие и человекочитаемые, они не содержат символов, легко путающихся между собой, таких как 0 (ноль) и O (буква о), или 1 (единица) и l (еЛ). Это облегчает ввод вручную, чтение по телефону и передачу информации. В отличие от UUID, которые являются длинными и громоздкими, TESID обеспечивает компактность, что особенно важно для URL-адресов и систем, где длина идентификатора имеет значение.
Принцип работы TESID основан на нескольких этапах преобразования числового значения. Вначале, если используется типизация, число умножается на коэффициент разреженности и добавляется дискриминант, связанный с типом объекта. Это предотвращает повторение и путаницу между идентификаторами различных типов, например, проектов, задач и пользователей. Затем полученное число подвергается криптографическому шифрованию с помощью варианта блочного шифра Speck, который выполняется в пределах заданного битового размера блока (например, 20, 30, 40 бит и т.д.
). Такой подход позволяет получить криптостойкое преобразование без увеличения размера выходного значения. На завершающем этапе результат кодируется в строку с использованием алфавита base-32, при этом длина строки фиксируется в зависимости от диапазона исходного числа, что приводит к равномерному и компактному представлению. Декодирование производится обратным способом: из строки извлекается числовое значение, которое расшифровывается и при необходимости делится с учётом коэффициентов и дискриминантов для получения исходного ID и типа. Благодаря такому способу можно беспрепятственно хранить удобные для базы данные, но показывать пользователям только "маскированные" значения.
TESID имеет несколько реализаций для различных языков программирования. Особенной популярностью пользуются библиотеки на Rust, Python и JavaScript. Rust-реализация характеризуется высокой производительностью, элегантностью кода и отличной обработкой ошибок благодаря использованию алгебраических типов данных. Python-библиотека обеспечивает простоту и расширяемость, подходящую для большинства типичных backend-задач. JavaScript вариант подходит для серверной среды с поддержкой BigInt и обеспечивает компактный размер и скорость исполнения кода.
Пример использования на Python показывает, что при использовании секретного ключа в hex-формате можно быстро получить строковое представление для любого допустимого числа. Также предусмотрена удобная типизация, позволяющая добавлять категоризацию по типам объектов с помощью дискриминантов и разреженности, что помогает организовать идентификаторы более надёжно и удобно. Генерация ключа для TESID это отдельный важный момент. Поскольку безопасность алгоритма во многом зависит от стойкости секретного ключа, рекомендуется генерировать случайный 128-битный ключ с помощью проверенных средств, таких как openssl, Python secrets или Node.js крипто-модули.
Ключ следует хранить в безопасном месте и использовать индивидуально для каждого окружения, чтобы избежать рисков компрометации. TESID может стать отличной альтернативой UUID в системах, где важна компактность, читаемость и безопасность идентификаторов. Применять TESID целесообразно, если требуется скрыть реальную последовательность, избежать угадывания идентификаторов, улучшить пользовательский опыт при работе с ними и при этом сохранить эффективность и простоту бэкенда. Технология подходит для API, веб-приложений, распределённых систем и других сервисов, где идентификаторы играют ключевую роль. Несмотря на множество преимуществ, при выборе TESID важно учитывать определённые ограничения.
Например, размер ключа ограничен 128-битами, и при работе с экстремально большими числами могут возникать ошибки. Также использование sparsity и дискриминантов требует тщательной настройки параметров, чтобы минимизировать вероятность коллизий и обеспечить безопасность. Эти нюансы рекомендуется изучить более подробно в документации и практических примерах. Для разработчиков, заинтересованных в внедрении, автор TESID предоставляет подробные материалы и рекомендации по работе с библиотеками, алгоритмам и проектным решениям. Все исходники, в том числе и тесты, доступны в открытом репозитории.
Это позволяет быстро интегрировать решение в существующие проекты и адаптировать под конкретные потребности. В итоге TESID - это современный и удобный способ управлять идентификаторами, скрывая их от прямого доступа, снижая риски утечек и повышая удобство взаимодействия с конечными пользователями. В эпоху, когда безопасность данных и комфорт юзера имеют решающее значение, подобные технологии становятся важной частью инструментов разработчика и архитектора систем. Если вас интересует безопасность, оптимизация и современные подходы к обработке данных, TESID однозначно заслуживает внимания и внедрения. .
