Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 296. 괜찮은 문자열 해시함수? - 두 번째 이야기 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 28650
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 2개 있습니다.)

괜찮은 문자열 해시 함수? - 두 번째 이야기

이전 이야기에 대해서 더 할 이야기가 생겼군요. ^^

괜찮은 문자열 해시 함수?
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/1222

아무래도 무작위 문자열을 고르는 것이 테스트의 신뢰도를 떨어뜨리는 것 같고, 저 역시 좀 더 현실적인 테스트가 있으면 좋지 않을까 생각해서 이번엔 문제를 좀 골라봤습니다.

파일을 4개를 만들었는데요.

  • 영문 성경 텍스트 파일 (http://ebible.org/web/index.htm)
  • 한글 성경 텍스트 파일 (http://jwch.net/bbs/board.php?bo_table=util&wr_id=30)
  • C# 소스 코드 파일 (All-In-One Code Framework의 소스 파일)
  • 크롬 소스 코드 파일 중에서 50MB 분량만 취합

정말 x65599 해시의 경우 '영문 성격 텍스트 파일'의 경우에 아무런 충돌도 없었습니다. 하지만... 완벽한 해시가 어디있겠습니까? ^^ '한글 성경'에서는 충돌이 발생하더군요.

암튼... 테스트는 5가지 해시 방식에 대해서 진행했습니다.

  • x65599: http://www.gamedevforever.com/50 글에서 가져온 해시 코드
  • x65599 (마지막 shift 제거): "x65599" 코드 중에서 마지막 return 문에서 hash 값을 그대로 반환하도록 수정
  • 0xEDB88320: 지난번 글에서 소개한 0xEDB88320
  • 0xEDB8832F: 0xEDB88320의 값에 '0x0F'를 더한 숫자를 사용
  • .NET 4.0 GetHashCode: .NET 4.0의 string 타입에서 기본 제공되는 GetHashCode 사용

텍스트 파일이 사실 크기만 컸지, 고유 단어수를 계산해 보면 375,719 밖에 되지 않았기에 '현실(?)'을 많이 반영한 것 같지는 않지만 테스트를 아니한 것보다는 나으므로 ^^ 그냥 진행을 했습니다.

결과는...? 다음과 같습니다.

전체 워드 수: 375,719

x65599: 
    * 걸린 시간 9,573 ms
    * 충돌: 39 (0.0104 %)

x65599 (마지막 shift 제거):
    * 걸린 시간 9,309 ms
    * 충돌: 22 (0.0059 %)

0xEDB88320:
    * 걸린 시간 9,897 ms
    * 충돌 81,139 (21.5957%)

0xEDB8832F:
    * 걸린 시간 9,442 ms
    * 충돌 16 (0.0043%)

.NET 4.0 GetHashCode:
    * 걸린 시간 9,546 ms
    * 충돌 34 (0.0090%)

재미있는 결과가 나왔습니다.

  • 지난번의 무작위 테스트를 훌륭하게 통과한 0xEDB88320 값이 이번에는 20%가 넘는 충돌을 보임.
  • x65599는 여전히 shift 구문을 제거한 반환문이 더 빠르고 충돌도 낮음.

0xEDB88320 값이 저를 실망시키는군요. ^^; 오히려, 별다른 기대 없이 0xF 값을 더한 0xEDB8832F 숫자를 이용한 해시가 좋은 결과를 보여주고 있습니다. (이래서... 해시 코드는 해당 업무 도메인에 대한 문자열 셋으로 테스트가 필요한 것입니다. ^^)

그렇다면, 여기서 1등을 한 "0xEDB8832F"와 "shift 없는 x65599"에 대해서 지난번 글의 무작위 문자열 테스트 결과를 비교해 보면 어떨까요?

총 단어수 162,539,696

shift 제거한 hash
    * 걸린 시간 50,091 ms
    * 충돌 20,820,228 (12%)

0xEDB8832F:
    * 걸린 시간 53,372 ms
    * 충돌 2,807,510 (1.73%)

비록 0xEDB8832F 해시 함수가 0xEDB88320에 비해서 충돌이 더 발생하긴 했지만, '텍스트 파일' 실험의 결과와 종합해 보면 더욱 우수하기 때문에 용서가 됩니다.

아래는 이렇게 해서 최종적으로 만들어진 0xEDB88320 해시 함수입니다.

static int hash4(string word)
{
    uint hash = 0;
    int len = word.Length;
    int ch = 0;

    unchecked
    {
        uint poly = 0xEDB8832F;
        for (int i = 0; i < len; i++)
        {
            hash = (hash << 1) | (hash >> (32 - 1));

            ch = word[i];
            hash = (uint)(poly * hash + ch);
        }
    }

    return (int)hash;
}

역시 이번에도 여러분이 테스트를 할 수 있도록 소스 코드와 데이터 파일을 첨부했습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 7/10/2021]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2012-01-20 12시25분
꿀보("http://blog.naver.com/gloryo") 님의 정보에 의하면 x65599 방식이 윈도우 XP 부터 기본 지원되는 방식이라고 합니다. 실제로 찾아보니 RtlHashUnicodeString 의 도움말에서 HASH_STRING_ALGORITHM_X65599 옵션을 볼 수 있고 그것이 기본값이라고 설명되어 있습니다.

RtlHashUnicodeString routine
; http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/ff561915(v=vs.85).aspx

와~~~ x65599 해쉬가 꽤나 유명한 것이었군요. ^^
정성태

1  2  3  4  5  6  7  8  [9]  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13754정성태10/4/20246773닷넷: 2304. C# 13 - (8) 부분 메서드 정의를 속성 및 인덱서에도 확대파일 다운로드1
13753정성태10/4/20246432Linux: 81. Linux - PATH 환경변수의 적용 규칙
13752정성태10/2/20247638닷넷: 2303. C# 13 - (7) ref struct의 interface 상속 및 제네릭 제약으로 사용 가능 [6]파일 다운로드1
13751정성태10/2/20246204C/C++: 176. C/C++ - ARM64로 포팅할 때 유의할 점
13750정성태10/1/20246056C/C++: 175. C++ - WinMain/wWinMain 호출 전의 CRT 초기화 단계
13749정성태9/30/20246218닷넷: 2302. C# - ssh-keygen으로 생성한 Private Key와 Public Key 연동파일 다운로드1
13748정성태9/29/20246664닷넷: 2301. C# - BigInteger 타입이 byte 배열로 직렬화하는 방식
13747정성태9/28/20247326닷넷: 2300. C# - OpenSSH의 공개키 파일에 대한 "BEGIN OPENSSH PUBLIC KEY" / "END OPENSSH PUBLIC KEY" PEM 포맷파일 다운로드1
13746정성태9/28/20246504오류 유형: 924. Python - LocalProtocolError("Illegal header value ...")
13745정성태9/28/20246369Linux: 80. 리눅스 - 실행 중인 프로세스 내부의 환경변수 설정을 구하는 방법 (lldb)
13744정성태9/27/20246879닷넷: 2299. C# - Windows Hello 사용자 인증 다이얼로그 표시하기파일 다운로드1
13743정성태9/26/20247558닷넷: 2298. C# - Console 프로젝트에서의 await 대상으로 Main 스레드 활용하는 방법 [1]
13742정성태9/26/20247595닷넷: 2297. C# - ssh-keygen으로 생성한 ecdsa 유형의 Public Key 파일 해석 [1]파일 다운로드1
13741정성태9/25/20246928디버깅 기술: 202. windbg - ASP.NET MVC Web Application (.NET Framework) 응용 프로그램의 덤프 분석 시 요령
13740정성태9/24/20246555기타: 86. RSA 공개키 등의 modulus 값에 0x00 선행 바이트가 있는 이유(ASN.1 인코딩)
13739정성태9/24/20246834닷넷: 2297. C# - ssh-keygen으로 생성한 Public Key 파일 해석과 fingerprint 값(md5, sha256) 생성 [1]파일 다운로드1
13738정성태9/22/20246524C/C++: 174. C/C++ - 윈도우 운영체제에서의 file descriptor, FILE*파일 다운로드1
13737정성태9/21/20247033개발 환경 구성: 727. Visual C++ - 리눅스 프로젝트를 위한 빌드 서버의 msbuild 구성
13736정성태9/20/20247056오류 유형: 923. Visual Studio Code - Could not establish connection to "...": Port forwarding is disabled.
13735정성태9/20/20246798개발 환경 구성: 726. ARM 플랫폼용 Visual C++ 리눅스 프로젝트 빌드
13734정성태9/19/20246466개발 환경 구성: 725. ssh를 이용한 원격 docker 서비스 사용
13733정성태9/19/20246971VS.NET IDE: 194. Visual Studio - Cross Platform / "Authentication Type: Private Key"로 접속하는 방법
13732정성태9/17/20247123개발 환경 구성: 724. ARM + docker 환경에서 .NET 8 설치
13731정성태9/15/20247639개발 환경 구성: 723. C# / Visual C++ - Control Flow Guard (CFG) 활성화 [1]파일 다운로드2
13730정성태9/10/20248014오류 유형: 922. docker - RULE_APPEND failed (No such file or directory): rule in chain DOCKER
13729정성태9/9/20248875C/C++: 173. Windows / C++ - AllocConsole로 할당한 콘솔과 CRT 함수 연동 [1]파일 다운로드1
1  2  3  4  5  6  7  8  [9]  10  11  12  13  14  15  ...