UUID-Leitfaden: Versionen, Formate und Best Practices

UUIDs (Universally Unique Identifiers) sind 128-Bit-Identifikatoren, die so konzipiert sind, dass sie über Raum und Zeit hinweg eindeutig sind — ohne eine zentrale Autorität. Sie sind die Standardwahl für verteilte Systeme, in denen das unabhängige Generieren von IDs — ohne Koordination — unerlässlich ist.

UUID-Format

Eine UUID ist eine 128-Bit-Zahl, dargestellt als 32 Hexadezimalziffern in fünf Gruppen, getrennt durch Bindestriche:

550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
^^^^^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^^^^^^^^^
time-low  mid  hi   clk   node
              +ver  +var

Gesamt: 128 Bit (16 Bytes)
Zeichenkettenlänge: 36 Zeichen (32 Hex + 4 Bindestriche)
Version: Kodiert im 13. Zeichen (das „hi"-Nibble)
Variante: Kodiert im 17. Zeichen

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UUID-Versionen

UUID v1: Zeitbasiert

Generiert aus dem aktuellen Zeitstempel und der MAC-Adresse des Rechners.

// Struktur: Zeitstempel (60 Bit) + Taktsequenz (14 Bit) + Knoten (48 Bit)
6ba7b810-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8

Vorteile: Natürlich nach Erstellungszeit sortierbar, garantierte Eindeutigkeit pro Maschine. Nachteile: Gibt MAC-Adresse preis (Datenschutzbedenken), kann Erstellungszeit verraten. Verwenden wenn: Sie Zeitreihenfolge benötigen und sich in einer kontrollierten Umgebung befinden.

UUID v4: Zufällig

Generiert aus kryptografisch sicheren Zufallszahlen. Dies ist die am häufigsten verwendete Version.

// 122 zufällige Bits (6 Bits reserviert für Version und Variante)
f47ac10b-58cc-4372-a567-0e02b2c3d479

Vorteile: Einfach, keine Informationspreisgabe, keine Koordination erforderlich. Nachteile: Nicht sortierbar, etwas schlechtere Datenbank-Indexleistung als sequentielle IDs. Verwenden wenn: Allgemeiner Einsatz — dies ist die Standardwahl für die meisten Anwendungen.

UUID v7: Zeitgeordnet Zufällig (Neuer Standard)

Die neueste Version (RFC 9562, 2024), die einen Unix-Zeitstempel mit Zufallsdaten kombiniert.

// Struktur: Zeitstempel (48 Bit) + Zufall (74 Bit)
018e7b50-4a00-7000-8000-000000000001

Vorteile: Natürlich zeitsortiert, hervorragende Datenbank-Indexleistung, keine Informationspreisgabe über Millisekunden-Präzision hinaus. Nachteile: Neuer, einige Bibliotheken unterstützen es möglicherweise noch nicht. Verwenden wenn: Sie eindeutige IDs benötigen, die chronologisch sortieren — ideal für Datenbank-Primärschlüssel.

Weitere Versionen

UUID v3: MD5-Hash eines Namensraums und Namens. Deterministisch.
UUID v5: SHA-1-Hash eines Namensraums und Namens. Deterministisch und gegenüber v3 bevorzugt.
UUID v6: Umgeordnete v1 für bessere Sortierbarkeit. Von v7 abgelöst.
Nil UUID: Alles Nullen (00000000-0000-0000-0000-000000000000). Wird als Sentinel-Wert verwendet.

Kollisionswahrscheinlichkeit

Wie wahrscheinlich ist es, dass zwei zufällig generierte UUIDs (v4) kollidieren? Mit 122 zufälligen Bits:

Nach Generierung von 1 Milliarde UUIDs: Wahrscheinlichkeit ≈ 1 zu 10^18
Für eine 50%ige Kollisionswahrscheinlichkeit: benötigen Sie etwa 2,7 × 10^18 UUIDs
Bei 1 Milliarde UUIDs pro Sekunde: würde es etwa 86 Jahre dauern

Für alle praktischen Zwecke werden UUID-v4-Kollisionen nicht auftreten. Ein Hardwareausfall ist weitaus wahrscheinlicher.

UUID vs. andere ID-Formate

Format	Länge	Sortierbar	Eindeutig	URL-sicher
UUID v4	36 Zeichen	Nein	Ja	Ja
UUID v7	36 Zeichen	Ja	Ja	Ja
ULID	26 Zeichen	Ja	Ja	Ja
nanoid	21 Zeichen	Nein	Wahrscheinlich	Ja
Auto-Increment	Variabel	Ja	Pro Tabelle	Ja
Snowflake ID	18-19 Zeichen	Ja	Pro System	Ja

ULID (Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier)

ULIDs sind eine kompakte Alternative: 48-Bit-Zeitstempel + 80-Bit-Zufall, kodiert als 26 Crockford Base32 Zeichen. Sie sortieren lexikografisch nach Erstellungszeit.

Wann Auto-Increment-IDs verwenden

Sequentielle IDs sind einfacher und effizienter für Einzeldatenbank-Anwendungen. Verwenden Sie UUIDs, wenn Sie:

IDs benötigen, die von mehreren Systemen unabhängig generiert werden
IDs, die externen Benutzern nicht die Einfügereihenfolge verraten
Merge-freundliche IDs für verteilte Datenbanken

Datenbank-Leistungsüberlegungen

Zufällige UUIDs (v4) verursachen B-Tree-Index-Fragmentierung, weil Einfügungen an zufälligen Positionen erfolgen. Dies kann die Schreibleistung bei großen Tabellen um das 2-5-fache im Vergleich zu sequentiellen IDs verschlechtern.

Lösungen:

UUID v7 verwenden: Zeitgeordnete UUIDs werden sequentiell eingefügt, entsprechend der Auto-Increment-Leistung
Als Binär speichern: BINARY(16) statt CHAR(36) verwenden, um 55% Speicher zu sparen
ULID verwenden: Sortierbar und kompakter als UUIDs

-- PostgreSQL: nativer UUID-Typ (16 Bytes, effizient)
CREATE TABLE users (
  id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
  name TEXT NOT NULL
);

-- MySQL: als BINARY(16) speichern für Leistung
CREATE TABLE users (
  id BINARY(16) PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255) NOT NULL
);

UUIDs generieren

Kommandozeile

# macOS/Linux
uuidgen

# Python Einzeiler
python3 -c "import uuid; print(uuid.uuid4())"

JavaScript

// Eingebaut (Node.js 19+, moderne Browser)
crypto.randomUUID();

// Für UUID v7 (mit uuid-Paket)
import { v7 } from 'uuid';
const id = v7();

Python

import uuid
uuid.uuid4()  # Zufällig
uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_DNS, 'example.com')  # Namensbasiert

Für schnelle Generierung ohne Code erstellt unser UUID-Generator sofort v4-UUIDs in Ihrem Browser.

FAQ

Sollte ich UUID oder Auto-Increment-Ganzzahl für meinen Datenbank-Primärschlüssel verwenden?

Für Einzeldatenbank-Anwendungen sind Auto-Increment-Ganzzahlen einfacher und schneller. Für verteilte Systeme, Microservices oder wenn Sie IDs clientseitig vor dem Datenbankeinfügen generieren müssen, sind UUIDs (vorzugsweise v7) die bessere Wahl. Wenn Sie PostgreSQL verwenden, macht die native UUID-Unterstützung den Leistungsunterschied vernachlässigbar.

Können UUIDs als Sicherheitstokens verwendet werden?

UUID v4 verwendet 122 Bit Zufälligkeit aus einer kryptografischen Quelle, was gute Entropie bietet. Für Sicherheitstokens (API-Schlüssel, Sitzungs-IDs) ist es jedoch besser, zweckgebundene Token-Formate mit zusätzlichen Eigenschaften wie Prüfsummen, Ablaufitkodierung oder Präfix-Identifikation zu verwenden. UUIDs sind für Identität, nicht für Authentifizierung.