ZIP文件格式详解

原创
2015/10/09 19:58
阅读数 7.7K

ZIP文件的总体格式   

        分文件头信息+文件压缩数据   

        中心目录+中心目录记录结束符   

    

        1.分文件头信息:   

            字节数   描述   

            4            分文件头信息标志(0x04034b50)  

            2            解压缩所需版本   

            2            通用比特标志位(置比特0位=加密;置比特1位=使用压   

缩方式6,并使用8k变化目录,否则使用4k变化目录;置比特2位=使用压   

缩方式6,并使用3个ShannonFano树对变化目录输出编码,否则使用2个   

ShannonFano树对变化目录输出编码,其它比特位未用)   

            2            压缩方式(0=不压缩,1=缩小,2=以压缩因素1缩小,3=以   

压缩因素2缩小,4=以压缩因素3缩小,5=以压缩因素4缩小,6=自展)   

            2            文件最后修改时间   

            2            文件最后修改日期   

            4            32位校验码   

            4            压缩文件大小   

            4            未压缩文件大小   

            2            文件名长   

            2            扩展段长   

            ?            文件名(不定长)   

            ?            扩展段(不定长)   

    

        2.中心目录结构   

            文件头信息...中心目录记录结束符   

            文件头:   

            字节数     描述   

            4                中心文件头信息标志(0x02014b50)  

            2                主机操作系统(高位字节表示主机操作系统,低位字   

节表示ZIP压缩软件版本号,其值除以10表示主版本号,其值模10表示   

次版本号。0=MS-DOS,OS/2   FAT文件系统,1=Ami   ga,2=VMS,3=Unix及   

变种,4=VM/CMS,5=AtariST,6=OS/2  HPFS,7=Macintosh,8=Z-System,9   

=C   P/M,10-255未用)   

            2                解压缩所需版本   

            2                通用比特标志   

            2                压缩方式   

            2                文件最后修改时间(用标准的MS-DOS时间日   期格式   

编码)   

            2                文件最后修改日期   

            4                32位校验码(使用David   Schwaderer的CRC-32算法产   

生)   

            4                压缩文件大小   

            4                未压缩文件大小   

            2                文件名长   

            2                扩展段长   

            2                文件注释长(分别为文件名长,扩展段,注释   段,小于   

64K)   

            2                磁盘起始号(本文件在磁盘中的起始号)   

            2                内部文件属性(最低位若置1,表示为ASC文本,否则为   

二进制数据,其它位未用)   

            4                外部文件属性(依赖于主机操作系统)   

            4                分文件头相对位移   

            ?                文件名(不定长)   

            ?                扩展段(不定长,用于未来扩展,低版本为0长)   

            ?                文件注释(不定长)   

    

        3.中心目录记录结束符  

            字节数     描述   

            4                中心目录标记结束符(0x06054b50)  

            2                磁盘号(其中包括中心目录结束记录)   

            2                磁盘中心目录起始号  

            2                磁盘中心目录入口总数  

            2                中心目录入口总数(ZIP文件中的文件总数)   

            4                整个中心目录大小   

            4                关于起始磁盘号的中心目录初始偏移  

            2                ZIP文件注释长度   

            ?                ZIP文件注释(不定长)   

    

        加密方法   

        PKZIP中使用的加密方法由Roger  Schlafly提供。ZIP文件在解压   

缩前必须先解密。每个加密文件具有一个12字节的加密文件头扩展信   

息,存储于数据区的起始位置,加密前先设置一个起始值,然后被三个3   

2位的密钥加密。密钥被使用者提供的口令初始化。12个字节加密之   

后,由PKZIP的伪随机数产生方法,结合PKZIP中使用CRC-32算法对密钥   

进行更新。   

        具体实施分为三步:  

    

        1.用口令对三个32位密钥初始化。   

        K(0)=305419896,K(1)=591751049,K(2)=878082192  

        循环   for  i=0   to   length(password)-1   

        调用更新密钥函数  update_keys(password(i))   

        结束循环(循环口令长度次)   

        其中更新密钥函数为:  

        update_keys(char):   

        Key(0)=crc32(key(0),char)   

        Key(1)=Key(1)+(Key(0)&   000000ffH)  

        Key(1)=Key(1)*134775813+1   

        Key(2)=crc32(Key(2),Key(1)〉〉24)   

        end   update_keys   

        CRC32函数中,给定一个4字节的CRC值和一个字符,返回一个由CRC   

-32算法更新的CRC。具体为:   

        crc32(c,b)=crc32tab[(c^b)&0xff]^(c> >8),crc32tab[256]的值   

为固定的256个4字节数。   

    

        2.读取并加密12字节的加密头,再次对密钥进行初始化。   

        将12个字节的加密头读入缓冲区buffer(0)至buffer(11),循环fo   

r   i=0   to   11   

        C=buffer(i)^decrypt_byte()   

        update_keys(C)   

        buffer(i)=C   

        结束循环(循环12次)   

        其中的decrypt_byte()函数为:   

        unsigned   char   decrypt_byte()   

        local   unsigned   short   temp  

        temp=Key(2)¦2   

        decrypt_byte=((temp*(temp^1))> > 8)&0xff  

        end   decrypt_byte   

        该步结束后,缓冲区中最后的二个字节buffer(10)和buffer(11)  

将成为加密文件校验码的二个最高位(按低至高顺序存放)。对ZIP加   

密文件进行解压缩前,PKUNZIP软件将使用者提供的口令按上述二个步   

骤进行处理,得到的结果与校验码的二个高位字节进行比较,只有当提   

供了正确的口令时,结果一致,才能进行后续的解压缩过程,否则,PKZI   

P报告错误信息,程序自动结束。   

    

        3.读取压缩的数据流并以加密密钥对其进行加密。   

        压缩数据流按下述过程加密:  

        循环   直至数据流结束   

        C=数据流的一个字节   

        temp=C^decrypt_byte()   

        update_keys(temp)   

        输出temp   

        结束循环  


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