ZIP文件格式詳解

ZIP文件的整體格式   

        分文件頭信息+文件壓縮數據   

        中心目錄+中心目錄記錄結束符   

    

        1.分文件頭信息:   

            字節數   描述   

            4            分文件頭信息標誌(0x04034b50)  

            2            解壓縮所需版本   

            2            通用比特標誌位(置比特0位=加密;置比特1位=使用壓   

縮方式6,並使用8k變化目錄,不然使用4k變化目錄;置比特2位=使用壓   

縮方式6,並使用3個ShannonFano樹對變化目錄輸出編碼,不然使用2個   

ShannonFano樹對變化目錄輸出編碼,其它比特位未用)   

            2            壓縮方式(0=不壓縮,1=縮小,2=以壓縮因素1縮小,3=以   

壓縮因素2縮小,4=以壓縮因素3縮小,5=以壓縮因素4縮小,6=自展)   

            2            文件最後修改時間   

            2            文件最後修改日期   

            4            32位校驗碼   

            4            壓縮文件大小   

            4            未壓縮文件大小   

            2            文件名長   

            2            擴展段長   

            ?            文件名(不定長)   

            ?            擴展段(不定長)   

    

        2.中心目錄結構   

            文件頭信息...中心目錄記錄結束符   

            文件頭:   

            字節數     描述   

            4                中心文件頭信息標誌(0x02014b50)  

            2                主機操做系統(高位字節表示主機操做系統,低位字   

節表示ZIP壓縮軟件版本號,其值除以10表示主版本號,其值模10表示   

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

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

=C   P/M,10-255未用)   

            2                解壓縮所需版本   

            2                通用比特標誌   

            2                壓縮方式   

            2                文件最後修改時間(用標準的MS-DOS時間日   期格式   

編碼)   

            2                文件最後修改日期   

            4                32位校驗碼(使用David   Schwaderer的CRC-32算法產   

生)   

            4                壓縮文件大小   

            4                未壓縮文件大小   

            2                文件名長   

            2                擴展段長   

            2                文件註釋長(分別爲文件名長,擴展段,註釋   段,小於   

64K)   

            2                磁盤起始號(本文件在磁盤中的起始號)   

            2                內部文件屬性(最低位若置1,表示爲ASC文本,不然爲   

二進制數據,其它位未用)   

            4                外部文件屬性(依賴於主機操做系統)   

            4                分文件頭相對位移   

            ?                文件名(不定長)   

            ?                擴展段(不定長,用於將來擴展,低版本爲0長)   

            ?                文件註釋(不定長)   

    

        3.中心目錄記錄結束符  

            字節數     描述   

            4                中心目錄標記結束符(0x06054b50)  

            2                磁盤號(其中包括中心目錄結束記錄)   

            2                磁盤中心目錄起始號  

            2                磁盤中心目錄入口總數  

            2                中心目錄入口總數(ZIP文件中的文件總數)   

            4                整個中心目錄大小   

            4                關於起始磁盤號的中心目錄初始偏移  

            2                ZIP文件註釋長度   

            ?                ZIP文件註釋(不定長)   

    

        加密方法   

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

縮前必須先解密。每一個加密文件具備一個12字節的加密文件頭擴展信   

息,存儲於數據區的起始位置,加密前先設置一個起始值,而後被三個3   

2位的密鑰加密。密鑰被使用者提供的口令初始化。12個字節加密之   

後,由PKZIP的僞隨機數產生方法,結合PKZIP中使用CRC-32算法對密鑰   

進行更新。   

        具體實施分爲三步:  

    

        1.用口令對三個32位密鑰初始化。   

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

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

        調用更新密鑰函數  update_keys(password(i))   

        結束循環(循環口令長度次)   

        其中更新密鑰函數爲:  

        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函數中,給定一個4字節的CRC值和一個字符,返回一個由CRC   

-32算法更新的CRC。具體爲:   

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

爲固定的256個4字節數。   

    

        2.讀取並加密12字節的加密頭,再次對密鑰進行初始化。   

        將12個字節的加密頭讀入緩衝區buffer(0)至buffer(11),循環fo   

r   i=0   to   11   

        C=buffer(i)^decrypt_byte()   

        update_keys(C)   

        buffer(i)=C   

        結束循環(循環12次)   

        其中的decrypt_byte()函數爲:   

        unsigned   char   decrypt_byte()   

        local   unsigned   short   temp  

        temp=Key(2)¦2   

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

        end   decrypt_byte   

        該步結束後,緩衝區中最後的二個字節buffer(10)和buffer(11)  

將成爲加密文件校驗碼的二個最高位(按低至高順序存放)。對ZIP加   

密文件進行解壓縮前,PKUNZIP軟件將使用者提供的口令按上述二個步   

驟進行處理,獲得的結果與校驗碼的二個高位字節進行比較,只有當提   

供了正確的口令時,結果一致,才能進行後續的解壓縮過程,不然,PKZI   

P報告錯誤信息,程序自動結束。   

    

        3.讀取壓縮的數據流並以加密密鑰對其進行加密。   

        壓縮數據流按下述過程加密:  

        循環   直至數據流結束   

        C=數據流的一個字節   

        temp=C^decrypt_byte()   

        update_keys(temp)   

        輸出temp   

        結束循環