ZIP格式：修订间差异
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2008年11月18日 (二) 08:32的版本
 A zip archive icon from the Nuvola icon set. | |
| 扩展名 |
.zip |
|---|---|
| 互联网媒体类型 | application/zip |
| 统一类型标识 | com.pkware.zip-archive |
| 开发者 | Phil Katz |
| 格式类型 | 数据压缩 |
ZIP文件格式是一种流行的数据压缩和文档储存的文件格式，原名Deflate，发明者为菲尔·卡茨（Phil Katz），他于1989年1月公布了该格式的资料。ZIP通常使用后缀名“.zip”，它的MIME格式为 application/zip 。目前，ZIP格式属于几种主流的压缩格式之一，其竞争者包括RAR格式以及开放源码的7-Zip格式。从性能上比较，RAR及7-Zip格式较ZIP格式压缩率较高，而7-Zip由于提供了免费的压缩工具而逐渐在更多的领域得到应用。
历史
前身
1985年一家名为SEA（System Enhancement Associates，系统增强伙伴）的小公司开发了一个在MS-DOS平台下的商业压缩软件，名为ARC。当时的软体发行方式与现在略有不同，用户购买了软体，除了得到软体的可执行文件还包括一份C语言的源代码。当时的卡茨与很多用计算机的平民一样，缺乏资金购买大量的商业软件，当时卡茨从网上下载了一份ARC的C语言源代码，并用汇编语言将其全新编写并编译出来。卡茨将这个软体名为：PKARC（Phillip Katz' ARC）。卡茨制作的新软体PKARC因为是使用汇编语言重新编写，因为是参照源代码编写的，所以完全兼容ARC以及性能上比ARC高。卡茨当时将这个新软件上传到网络上面。显然，卡茨此举造成对SEA公司的侵权。SEA最初希望通过联络卡茨使PKARC成为SEA公司旗下的一款产品，后来卡茨拒绝了。最终，双方对簿公堂，结果是卡茨败诉，卡茨被判以对SEA公司的赔款以及停止发放PKARC。后来，卡茨在研发过程中的PKARC续作PKPRC也被迫重新改写所有代码，PKPRC其实就是下文提及的PKZIP的前身。
诞生
这场官司过后几周，卡茨就制作出新压缩软件PKZIP(Phillip Katz' ZIP)，这款全新的软体比ARC的压缩率，压缩性能以及功能都要高许多。此后，卡茨还将ZIP的所有技术参数公诸于众。这一名称zip（含义“速度”）是由卡茨的朋友罗伯特·马宏利（Robert Mahoney）建议的。他们想暗示，他们的产品比ARC在一定时间内更快速。这个名字往往被写成大写字母，因为在DOS系统内，通常都是使用大写字母作为后缀名的。（由于MS-DOS运行在FAT文件系统上）
Winzip的面世
Windows 3 面世之前，有两种格式与ZIP同样流行，一个是LHA（LHArc），另一个是ARJ（Archiver Robert Jung），直至到1995年，这3种压缩格式都是PC应用的主流。之后，1995年，微软发布了Windows95，当时从DOS转移到Windows的用户们，极度渴求对图形界面下的优良软件，Winzip以其优良的性能以及不太羞涩的图形用户界面吸引了用户的目光，在当时占有大量的市场占有量，其实，当时的Winzip仅仅是一个调用DOS资源的GUI外壳，但是其从Windows 3就开始的制作经验使其GUI性能和外观都比当时的流行软件要好。很快的，Winzip就成为了当时一个很流行的软件。同时也带动了ZIP的传播，由于在前期太受欢迎，使到后期很多用户都以为，是WinZip创造了ZIP，其实这是一个误解，关于Winzip更详细的资讯，参见Winzip。
發展
因为格式开放而且免费。越来越多的软件内嵌支持打开Zip文件。这时，Zip文件越来越象一个经过压缩的透明文件夹。
- 自Windows Me以来，Windows内嵌支持打开以及压缩Zip文件。
- 一些下载软体的工具，支持部分下载Zip文件然后进行恢复。
- 越来越多的软件内嵌支持打开Zip文件。
- 几乎所有的压缩软体都支持打开及制作Zip文件。
危机
基本上，Zip文件的发展都是由PKware公司与Winzip所推动。然而，其两家公司就某些问题上互相猜疑，导致发展缓慢。人们目前最想在Zip文件实现的目标，就是加强目前Zip文件的加密能力。就目前而言，Zip的文件加密能力弱得可怜，仅凭单单一个口令保护，根本满足不了安全需求。虽然卡兹在生时公开了格式，但是当时制作的时候留有为日后升级的空间。而Winzip仅仅是一个使用者，根本无法发布新标准，其标准的制订权依然保留在PKware手中。2002年时，PKware开发了支持256位AES加密的PKZIP 5.0，但是Winzip在2003年发布的Winzip 9却被证明了无法与之相容。双方都互相指责对方违背了Zip的自由开放精神。这是Zip自诞生日起，第一个对于它来说最严峻的挑战。
文件头
使用任何一种文本编辑器打开Zip文件，都会看到头2字母为：PK
技术
ZIP是一种相当简单的分别压缩每个文件的存档格式。分别压缩文件允许不必读取另外的数据而检索独立的文件；理论上，这种格式允许对不同的文件使用不同的算法。不管用何种方法，对这种格式的一个告诫是对于包含很多小文件的时候，存档会明显的比压缩成一个独立的文件（在类Unix系统中一个经典的例子是普通的tar.gz存档是由一个使用gzip压缩的TAR存档组成）要大。
ZIP的规约指出文件可以不经压缩或者使用不同的压缩算法来存储。然而，在实际上，ZIP几乎差不多总是在使用卡茨（Katz）的DEFLATE算法。
ZIP支持基于对称加密系统的一个简单的密码，现在已知有严重的缺陷，已知明文攻击，字典攻击和暴力攻击。ZIP也支持分卷压缩。
在近来一段时间，ZIP加入了包括新的压缩和加密方法的新特征，不过这些新特征并没有被许多工具所支持并且没有得到广泛应用。
压缩方法
用来对比压缩大小使用的是[1]的内容和最大压缩比。
- Shrinking（方法1）
- 收缩（Shrinking）是LZW的微小调整的一个异体，同样也受到LZW专利问题的影响。从来没有明确的是这项专利是否涵盖反收缩，不过一些开放源码的项目（例如Info-ZIP）决定谨慎行事，在默认的构造里不包含反收缩的支持。
- Reducing（方法2-5）
- 缩小（Reducing）包括压缩重复字节序列的组合，然后应用一个基于概率的编码得到结果。
- Imploding（方法6）
- 爆聚（Imploding）包括使用一个滑动窗口压缩重复字节序列，然后使用多重Shannon-Fano树压缩得到结果。
- Tokenizing（方法7）
- 令牌化（Tokenizing）的方法数是保留的。PKWARE规约没有为其定义一个算法。
- Deflate和增强的Deflate（方法8和9）
- 这些方法使用众所周知的Deflate算法。Deflate允许最大32K的窗口。增强的Deflate允许最大64K的窗口。增强版完成任务稍稍成功一些，但是并没有被广泛的支持。
- Deflate比较尺寸是52.1MiB（使用pkzip for Windows，版本8.00.0038测试）
- 增强的Deflate比较尺寸是52.8MiB（使用pkzip for Windows，版本8.00.0038测试）
- PKWARE Data Compression Library Imploding（方法10）
- PKWARE数据压缩库爆聚（PKWARE Data Compression Library Imploding），官方ZIP格式规约就此没有给出更多的信息。
- 比较尺寸是61.6MiB（使用pkzip for Windows，版本8.00.0038测试，选择二进制模式）
- 方法11
- 此方法被PKWARE保留。
- Bzip2（方法12）
- 此方法使用众所周知的bzip2算法。此算法比deflate高效但是并没有被（基于Windows平台的）工具所支持。
- 比较尺寸是50.6MiB（使用pkzip for Windows，版本8.00.0038测试）