Das PKZ-Archivformat ist ein proprietäres komprimiertes Archivformat, das von PKWARE, Inc. für das Packen und Komprimieren von Dateien und Verzeichnissen entwickelt wurde. Es wird häufig auf Microsoft Windows-Systemen verwendet, kann aber auch auf anderen Plattformen eingesetzt werden. Das Format verwendet eine Kombination aus DEFLATE-Komprimierung und verschiedenen Vorverarbeitungsfiltern, um eine hohe Komprimierungsrate bei gleichzeitiger Ausgewogenheit von Geschwindigkeit und Speichernutzung zu erreichen.
Ein PKZ-Archiv besteht aus einer Reihe von „lokalen Dateiheadern“ für jede Datei, optionalen Archiventschlüsselungs-/Verschlüsselungsheadern, komprimierten Dateidatenblöcken, einer zentralen Verzeichnisstruktur und einem End-of-Central-Directory-Eintrag. Dies ermöglicht einen schnellen Zugriff auf einzelne komprimierte Dateien, optionale Verschlüsselung, Datenintegritätsprüfungen und die Möglichkeit, Metadaten zu den archivierten Dateien zu speichern.
Jeder lokale Dateiheader enthält Informationen über die Datei, wie z. B. Name, Größe, Zeitstempel, CRC-32-Prüfsumme und verwendete Komprimierungsmethode. Der Header gibt auch optionale Funktionen an, die auf die Datei angewendet werden, wie z. B. Verschlüsselung, Vorverarbeitungsfilter, Patching oder Aufteilung der Daten über mehrere Archive. Dem lokalen Header folgen die komprimierten oder gespeicherten Dateidaten.
PKZ unterstützt mehrere Komprimierungsmethoden, wobei DEFLATE die gängigste ist. DEFLATE ist ein verlustfreier Datenkomprimierungsalgorithmus, der LZ77-Komprimierung und Huffman-Codierung kombiniert. PKZIP kann Dateien auf Wunsch auch ohne Komprimierung speichern. In seltenen Fällen können andere ältere Komprimierungsmethoden verwendet werden, wie z. B. LZMA oder Bzip2.
Vor dem Komprimieren einer Datei mit DEFLATE können verschiedene Vorverarbeitungsfilter angewendet werden, um die Komprimierung zu verbessern. Dazu gehören Methoden wie die Reduzierung der Symbolgröße, das Austauschen von Bytes zur Erhöhung der Redundanz, BCJ-Filter für ausführbare Dateien und Deltafilter für inkrementelle Updates oder Patching. Die Filter werden als Teil des Komprimierungsprozesses angewendet, bevor die Daten an den DEFLATE-Kompressor übergeben werden.
Zur Validierung der Datenintegrität zeichnet jede Datei eine CRC-32-Prüfsumme der unkomprimierten Daten in ihrem lokalen Header auf. Dieselbe Prüfsumme wird im zentralen Verzeichniseintrag für die Datei aufgezeichnet. Dies ermöglicht die Überprüfung, ob eine Datei korrekt komprimiert und dekomprimiert wurde, ohne dass Daten beschädigt wurden.
PKZ-Archive können optional Dateidaten und Header mithilfe symmetrischer Verschlüsselung verschlüsseln. Ältere Versionen verwendeten ZipCrypto, während neuere Versionen die AES-Verschlüsselung verwenden. Bei der Verschlüsselung wird die ausgewählte Verschlüsselungsmethode im Archiv aufgezeichnet und jede Datei kann ihr eigenes Passwort angeben. Die authentifizierte Verschlüsselung wird verwendet, um Manipulationen oder Beschädigungen der verschlüsselten Daten zu erkennen.
Das zentrale Verzeichnis folgt den komprimierten Dateidaten und fungiert als Inhaltsverzeichnis für das Archiv. Es enthält einen Dateiheadereintrag für jede Datei mit ihren Metadaten, Offsets zu lokalen Headern und anderen Informationen, die zum Dekomprimieren von Dateien erforderlich sind. Die Einträge werden nach Dateiname sortiert. Eine optionale digitale Signatur kann auf das zentrale Verzeichnis angewendet werden, um es weiter vor Manipulationen zu schützen.
Schließlich markiert der End-of-Central-Directory-Eintrag das Ende der Archivdatei. Es speichert die Anzahl der Einträge im zentralen Verzeichnis, seine Größe und seinen Offset sowie ein Kommentarfeld. Bei Archiven, die in mehrere Dateien aufgeteilt sind, enthält es auch Informationen darüber, wie die anderen Archivdateien gefunden werden können.
Das PKZ-Format ermöglicht einen effizienten wahlfreien Zugriff auf einzelne Dateien innerhalb eines Archivs, ohne das gesamte Archiv dekomprimieren zu müssen. Dies geschieht durch Lesen des zentralen Verzeichnisses, Auffinden des gewünschten Dateieintrags und anschließendes Lesen und Dekomprimieren des spezifischen lokalen Dateiblocks von seinem Offset. Es können auch mehrere Dateien gleichzeitig geöffnet und dekomprimiert werden.
Um ein PKZ-Archiv zu erstellen, werden Dateien zunächst gefiltert und einzeln in lokale Dateiblöcke komprimiert. Die zentralen Verzeichniseinträge werden aus den lokalen Headern und Dateimetadaten generiert. Das zentrale Verzeichnis wird dann bei Bedarf digital signiert. Schließlich wird der End-of-Central-Directory-Eintrag geschrieben, der auf das zentrale Verzeichnis verweist.
Das Extrahieren eines PKZ-Archivs beginnt mit dem Lesen des End-of-Central-Directory, um die zentralen Verzeichniseinträge zu finden. Die Einträge der gewünschten Dateien werden gefunden und jede wird dekomprimiert, indem ihr lokaler Header und ihre komprimierten Daten von den angegebenen Offsets gelesen werden. Jegliche Verschlüsselung wird entfernt und vorverarbeitete Filter werden umgekehrt, um den ursprünglichen Dateiinhalt zu erhalten.
Einige weitere Funktionen des PKZ-Formats sind: Aufteilen von Archiven in mehrere Dateien, Volumes oder Segmente; Unterstützung für Unicode-Dateinamen; NTFS-Dateisystemberechtigungen und -attribute; integrierte Update-/Patching-Funktionalität; und erweiterbare Metadaten wie digitale Signaturen, Hash-Digests und anwendungsspezifische Daten.
Insgesamt ist das PKZ-Format ein effizientes und flexibles Archivformat zum Komprimieren und Packen von Dateien. Seine Fähigkeit, Dateien einzeln zu komprimieren, Vorverarbeitungsfilter anzuwenden und bestimmte Dateien schnell zu extrahieren, ohne das gesamte Archiv zu verarbeiten, macht es gut geeignet für das Packen von Softwareinstallern, Firmware-Updates, Dokumenten und mehr. Die Unterstützung von Verschlüsselung, Datenintegritätsprüfungen und digitalen Signaturen ermöglicht es außerdem, bei Bedarf ein hohes Maß an Sicherheit zu bieten.
Die Dateikomprimierung ist ein Prozess, der die Größe von Datendateien für eine effiziente Speicherung oder Übertragung reduziert. Sie verwendet verschiedene Algorithmen zur Datenkondensierung durch Identifizierung und Eliminierung von Redundanzen, was oft die Größe der Daten erheblich verkleinern kann, ohne die ursprünglichen Informationen zu verlieren.
Es gibt zwei Hauptarten der Dateikomprimierung: verlustfrei und verlustbehaftet. Verlustfreie Komprimierung ermöglicht die vollständige Rekonstruktion der Originaldaten aus den komprimierten Daten, was ideal für Dateien ist, bei denen jedes Bit an Daten wichtig ist, wie Text- oder Datenbankdateien. Häufige Beispiele schließen ZIP- und RAR-Dateiformate ein. Andererseits eliminiert verlustbehaftete Komprimierung weniger wichtige Daten, um die Dateigröße stärker zu reduzieren, was oft bei Audio-, Video- und Bilddateien verwendet wird. JPEGs und MP3s sind Beispiele, bei denen ein gewisser Datenverlust die perzeptuelle Qualität des Inhalts nicht wesentlich beeinträchtigt.
Dateikomprimierung ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft. Sie spart Speicherplatz auf Geräten und Servern, senkt die Kosten und verbessert die Effizienz. Sie beschleunigt auch die Dateiübertragungszeiten über Netzwerke, einschließlich des Internets, was besonders wertvoll für große Dateien ist. Darüber hinaus können komprimierte Dateien in einer Archivdatei zusammengefasst werden, was die Organisation und den einfacheren Transport mehrerer Dateien unterstützt.
Dennoch hat die Dateikomprimierung auch einige Nachteile. Der Komprimierungs- und Dekomprimierungsprozess benötigt Rechenressourcen, was die Systemleistung verlangsamen könnte, insbesondere bei größeren Dateien. Außerdem gehen bei der verlustbehafteten Komprimierung einige Originaldaten verloren, und die resultierende Qualität ist möglicherweise nicht für alle Verwendungen akzeptabel, insbesondere für professionelle Anwendungen, die hohe Qualität erfordern.
Die Dateikomprimierung ist ein entscheidendes Werkzeug in der heutigen digitalen Welt. Sie steigert die Effizienz, spart Speicherplatz und verringert Download- und Upload-Zeiten. Dennoch hat sie ihre eigenen Nachteile in Bezug auf die Systemleistung und das Risiko einer Qualitätsdegradation. Daher ist es wichtig, diese Faktoren zu berücksichtigen, um die richtige Komprimierungstechnik für spezifische Datenanforderungen zu wählen.
Dateikompression ist ein Prozess, der die Größe einer Datei oder Dateien reduziert, normalerweise um Speicherplatz zu sparen oder die Übertragung über ein Netzwerk zu beschleunigen.
Die Dateikompression funktioniert, indem sie Redundanzen in den Daten identifiziert und entfernt. Sie verwendet Algorithmen, um die ursprünglichen Daten in einem kleineren Raum zu kodieren.
Die beiden primären Arten der Dateikompression sind verlustfreie und verlustbehaftete Kompression. Verlustfreie Kompression ermöglicht die perfekte Wiederherstellung der Originaldatei, während verlustbehaftete Kompression eine größere Größenreduktion ermöglicht, dies jedoch auf Kosten eines Qualitätsverlusts bei den Daten.
Ein populäres Beispiel für ein Dateikompressionstool ist WinZip, das mehrere Kompressionsformate unterstützt, darunter ZIP und RAR.
Bei verlustfreier Kompression bleibt die Qualität unverändert. Bei verlustbehafteter Kompression kann es jedoch zu einem spürbaren Qualitätsverlust kommen, da weniger wichtige Daten zur Reduzierung der Dateigröße stärker eliminieren werden.
Ja, die Dateikompression ist sicher in Bezug auf die Datenintegrität, insbesondere bei der verlustfreien Kompression. Wie alle Dateien können jedoch auch komprimierte Dateien von Malware oder Viren angegriffen werden. Daher ist es immer wichtig, eine seriöse Sicherheitssoftware zu haben.
Fast alle Arten von Dateien können komprimiert werden, einschließlich Textdateien, Bilder, Audio, Video und Softwaredateien. Das erreichbare Kompressionsniveau kann jedoch zwischen den Dateitypen erheblich variieren.
Eine ZIP-Datei ist ein Dateiformat, das verlustfreie Kompression verwendet, um die Größe einer oder mehrerer Dateien zu reduzieren. Mehrere Dateien in einer ZIP-Datei werden effektiv zu einer einzigen Datei gebündelt, was das Teilen einfacher macht.
Technisch ja, obwohl die zusätzliche Größenreduktion minimal oder sogar kontraproduktiv sein könnte. Das Komprimieren einer bereits komprimierten Datei kann manchmal deren Größe erhöhen, aufgrund der durch den Kompressionsalgorithmus hinzugefügten Metadaten.
Um eine Datei zu dekomprimieren, benötigen Sie in der Regel ein Dekompressions- oder Entzip-Tool, wie WinZip oder 7-Zip. Diese Tools können die Originaldateien aus dem komprimierten Format extrahieren.