shuffle

num-shuffle

将某段范围内的整数打乱

其数学表达为，对于y=encode(x),x=decode(y),x,y∈[min,max),且当x1!=x2时候，y1!=y2

快速开始

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/RQZeng/num-shuffle"
)

func main() {
	numShuffle := shuffle.ShuffleType{}
	//对[1000,100000)范围内的整数做shuffle
	min, max := uint64(1000), uint64(100000)
	err := numShuffle.Init(min, max, "test")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	
	num := uint64(1001)
	//编码
	encodeNum, err := numShuffle.Encode(num)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	//解码
	decodeNum, err := numShuffle.Decode(encodeNum)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
}

一些概念

• 二次幂数字：能用并且只能用二次幂表示的数字，比如1，2，4，8....等等，其分别为2的0,1,2,3次方
• 任意的数字，都可以用二次幂数字求和得到，比如100=64+32+4

原理

• skip32是一个将32为正整数打乱的算法，本算法不同于skip32,可以控制对某段范围内的整数做打乱
• 对于某范围内的整数空间的打乱，是利用加密算法里面普遍使用的异或来实现
• 具体做法
  • 先指定范围和密钥，初始化
    • 范围整数拆解为二次幂和的形式
    • 进行二进制幂的整数完美哈希组合
  • 编码
    • 判断要编码整数范围，使用以之对应的二进制幂完美哈希函数进行编码
  • 解码
    • 判断要编码整数范围，使用以之对应的二进制幂完美哈希函数进行解码
• 二次幂的完美哈希原理
• 指定范围的整数shuffle原理

对于同一个范围的整数，密钥不同的情况下，其编码解码出来的输出都是不一致的，外部难以猜测

适用场景

• 对于订单id，有内部外部id之分，内部和外部id可以相互转换，内部id希望可以递增以方便业务控制，外部id不希望有可被猜测的规则

一些限制

• 编码范围为uint64范围，即[0,0xFFFFFFFFFFFFFFFF),注意，其不包含0xFFFFFFFFFFFFFFFF这个数字的
• 由于整数需要分解为二进制幂和，是以其编码范围会有一个二进制幂范围层，举例
  • 对于[0,35),其最大值为1000=0b10_0011
  • 将会有3个二进制幂的完美哈希实例对应，分别为[0,1),[1,3),[4,35)
  • 0∈[0,1),是以其必定被映射到0
  • 2∈[1,3),是以其也会被映射到[1,3)范围内