Что такое ZIP-файл?

Файл с расширением .zip — это архив, который может содержать один или несколько файлов или каталогов. Архив может иметь сжатие, примененное к включенным файлам, чтобы уменьшить размер ZIP-файла. Формат файла ZIP был обнародован еще в феврале 1989 года Филом Кацем для архивирования файлов и папок. Формат стал частью утилиты PKZIP, созданной PKWARE, Inc. Сразу после появления доступных спецификаций, многие компании сделали формат файла ZIP частью своих программных утилит, включая Microsoft (начиная с Windows 7), Apple (Mac OS X) и многие другие.

Краткая история формата ZIP-файла

История формата файла ZIP восходит к судебному иску, поданному компанией System Enhancement Associates (SEA) против PKWARE за использование утилиты ARC без разрешений на ее товарный знак и авторских прав на внешний вид продукта и пользовательский интерфейс. До этого Фил Кац переписал исходный код SEA и выпустил PKXARC, экстрактор ARC, и PKARC, компрессор файлов, в качестве бесплатного программного обеспечения для систем на базе MS-DOS. Проиграв судебный процесс, PKWARE больше не могла использовать что-либо, связанное с ARC. Именно здесь появилось новое сжатие файлов, названное ZIP, которое стало частью утилиты PKZIP в PKWARE, Inc.

Кац опубликовал спецификации формата файлов ZIP в общественное достояние, сохранив при этом права собственности на свою утилиту сжатия и извлечения, т.е. PKZIP. Система сжатия ZIP могла (и может) архивировать файлы в папке с помощью 32-битного алгоритма циклической проверки избыточности (CRC) для сжатия файла. размеры. В отличие от ARC, папки .ZIP включали файл каталога, который играл роль кодовой книги криптографа и содержал информацию, необходимую для воспроизведения сжатых файлов.

Поддерживаемые методы сжатия в ZIP

В соответствии со спецификациями формата файла .ZIP поддерживаются следующие методы сжатия.

• Магазин - подразумевает отсутствие сжатия
• Сокращаться, сжиматься
• Сокращение (это подразумевает коэффициенты сжатия в диапазоне от уровня 1 до уровня 4)
• Взрыв
• Выкачать
• Дефлат64
• BZIP2
• ЛЗМА (ЭФС)
• WavPack
• PPMd версия I, ред. 1

DEFLATE — это широко используемый метод сжатия, представляющий собой алгоритм сжатия данных без потерь, использующий комбинацию кодирования LZ77 и Хаффмана и подробно описанный в RFC 1951.

Спецификации формата ZIP-файла

ZIP-файлы имеют возможность хранить несколько файлов с использованием различных методов сжатия, в то же время поддерживая сохранение файла без какого-либо сжатия. Каждый файл хранится/сжимается индивидуально, что помогает извлекать их или добавлять новые без применения сжатия или распаковки ко всему архиву.

Общий формат файла ZIP

Каждый Zip-файл структурирован следующим образом:

Формат файла ZIP использует 32-битный алгоритм CRC для целей архивирования. Чтобы отобразить сжатые файлы, ZIP-архив содержит каталог в конце, в котором хранится запись о содержащихся файлах и их местоположении в файле архива. Таким образом, он играет роль кодирования для инкапсуляции информации, необходимой для воспроизведения сжатых файлов. Читатели ZIP используют каталог для загрузки списка файлов без чтения всего ZIP-архива. Формат сохраняет двойные копии структуры каталогов для обеспечения большей защиты от потери данных.

Каждый файл в ZIP-архиве представлен как отдельная запись, где каждая запись состоит из заголовка локального файла, за которым следуют сжатые данные файла. Каталог в конце архива содержит ссылки на все эти записи файла. Читатели ZIP-файлов должны избегать чтения заголовков локальных файлов, и весь список файлов следует читать из каталога. Этот каталог является единственным источником допустимых файловых записей в архиве, так как файлы также могут добавляться ближе к концу архива. Поэтому, если читатель читает локальные заголовки ZIP-архива с самого начала, он может прочитать и недействительные (удаленные) записи, а также те, которые не являются частью каталога, удаляемого из архива.

Порядок записей файлов в центральном каталоге не обязательно должен совпадать с порядком записей файлов в архиве.

Записи ZIP-файла

Записи в ZIP-файле расположены друг за другом, где каждая запись состоит из:

• Заголовок локального файла
• Необязательные дополнительные поля данных
• Пользовательские данные (опционально сжатые/опционально зашифрованные)

Заголовок локального файла каждой записи представляет информацию о файле, такую как комментарий, размер файла и имя файла. Дополнительные поля данных (необязательные) могут содержать информацию о параметрах расширения формата ZIP.

Заголовок локального файла

Заголовок локального файла имеет определенную структуру полей, состоящую из многобайтовых значений. Все значения хранятся в порядке байтов с прямым порядком байтов, где длина поля рассчитывается как длина в байтах. Все структуры ZIP-файла используют 4-байтовые подписи для каждой записи файла. Конец подписи центрального каталога — 0x06054b50, и его можно отличить по собственной уникальной подписи. Ниже приведен порядок информации, хранящейся в заголовке локального файла.

Заголовок файла центрального каталога

Конец записи центрального каталога

использованная литература

• Спецификации формата ZIP-файла PKWARE
• Структура файла PKZip