UUIDとは？Universally Unique Identifierをv1、v4、v5、v7まで解説

UUIDとは？

UUID (Universally Unique Identifier) は、コンピューターシステム内の情報を一意に識別するための128ビットの値です。Microsoft系の文脈ではGUIDとも呼ばれます。

UUIDの大きな利点は、中央の採番サーバーに問い合わせなくても、複数のアプリケーションやサーバーがそれぞれIDを生成できることです。そのため、マイクロサービス、オフライン同期、分散データベース、API設計でよく使われます。

UUIDの形式と構造

UUIDは32個の16進数を、ハイフンで5つのグループに分けた8-4-4-4-12形式で表します。文字列表現は36文字ですが、内部的には常に128ビット、つまり16バイトです。

例の13桁目にはUUIDのバージョンが入り、v4なら必ず4になります。17桁目付近にはvariant情報が入り、標準的なUUIDでは8、9、a、bのいずれかになります。

UUIDバージョン比較

UUIDには複数のバージョンがあり、ランダム性、決定性、時系列順、プライバシーの性質が異なります。

UUID v4の仕組み

UUID v4は、128ビットのうちversionとvariantに使うビットを除いた122ビットをランダム値で埋めます。ブラウザやNode.jsでは、暗号学的に安全な乱数生成器を使うcrypto.randomUUID()が代表的です。

実務ではv4がもっとも広く使われます。採番サーバーが不要で、複数のサービスが同時にIDを作っても衝突しにくいからです。一方、完全にランダムな値なので、データベースのB-treeインデックスでは挿入位置が散らばりやすい点に注意します。

UUIDの衝突確率

UUID v4の値空間は非常に大きく、適切な乱数生成器を使えば衝突確率は実用上ほぼ無視できます。ただし「絶対に衝突しない」わけではありません。乱数生成器の品質が低い、値を短く切り詰める、同じシードを使い回す、といった実装ミスではリスクが上がります。

大量生成するシステムでは、CSPRNGを使うこと、DB側でunique constraintを張ること、失敗時に再生成することをセットで考えるのが堅実です。

データベースでのUUID

UUIDは外部公開するIDや分散生成する主キーに向いています。連番IDのようにレコード数や作成順を推測されにくく、複数システム間でIDを事前に発行しやすいからです。

ただし、文字列として保存すると容量が増えます。PostgreSQLのuuid型や、MySQLのBINARY(16)のようなネイティブまたはバイナリ表現を使うと効率的です。書き込み性能を重視するなら、時系列順に並びやすいUUID v7も有力です。

UUIDとAuto-Increment、ULID、Snowflakeの比較

UUIDの実用例

• データベースの主キーや外部公開用ID
• REST APIやGraphQLのリソース識別子
• マイクロサービス間で共有するイベントID、メッセージID、trace ID
• オブジェクトストレージのファイル名やアップロードID
• 同じ入力から同じIDを作りたい場合のUUID v5

UUID v7とUUIDの今後

RFC 9562で標準化されたUUID v7は、Unix timestampとランダムビットを組み合わせた形式です。標準UUIDの互換性を保ちながら時間順に並びやすいため、ログ、イベント、データベース主キーのような用途で採用しやすくなっています。

新しいプロジェクトで「UUIDとして扱いたいが、インデックス性能や時系列ソートも欲しい」場合は、v4だけでなくv7のライブラリ対応を確認する価値があります。

ベストプラクティス

• 一般用途ではUUID v4、時系列順が重要ならUUID v7を検討する。
• 乱数生成にはMath.random()ではなくCSPRNGを使う。
• DBではネイティブのUUID型または16バイト表現を使い、unique constraintを張る。
• UUIDをパスワードやアクセストークンの代わりにしない。UUIDは識別子であって秘密情報ではない。
• 表示を短くしたいだけでUUIDを安易に切り詰めない。衝突確率が急に上がる。