7-Zip adalah pengarsip berkas dan alat kompresi populer yang menggunakan format arsipnya sendiri, yang dikenal sebagai format 7z. Dikembangkan oleh Igor Pavlov, format 7z dirancang untuk memberikan rasio kompresi tinggi, enkripsi kuat, dan dukungan untuk beberapa metode kompresi. Penjelasan teknis ini akan menyelidiki detail format arsip 7z, strukturnya, dan berbagai teknik kompresi dan enkripsi yang digunakannya.
Format 7z adalah wadah yang dapat menyimpan beberapa berkas dan direktori, bersama dengan metadata mereka, dalam satu berkas arsip. Ini mendukung kompresi solid, yang memungkinkan beberapa berkas dikompresi bersama, menghasilkan rasio kompresi keseluruhan yang lebih baik. Format ini juga mencakup fitur-fitur seperti kompresi header, multi-threading, dan kemampuan untuk membagi arsip menjadi beberapa volume.
Struktur arsip 7z terdiri dari tiga bagian utama: header tanda tangan, header, dan blok data terkompresi. Header tanda tangan adalah urutan 6-byte yang mengidentifikasi berkas sebagai arsip 7z. Itu selalu dimulai dengan byte '7z\xBC\xAF\x27\x1C'. Header mengikuti tanda tangan dan berisi informasi penting tentang arsip, seperti versi, jumlah berkas, dan metode kompresi yang digunakan.
Header dibagi menjadi beberapa subbagian, termasuk properti arsip, informasi aliran, dan informasi berkas. Properti arsip menyimpan informasi umum tentang arsip, seperti jumlah berkas dan waktu pembuatan. Informasi aliran berisi detail tentang blok data terkompresi, seperti ukuran dan metode kompresi yang digunakan. Informasi berkas menyimpan metadata untuk setiap berkas dalam arsip, termasuk nama berkas, ukuran, dan atribut.
Salah satu fitur utama format 7z adalah dukungannya untuk beberapa metode kompresi. Metode yang paling umum digunakan dalam arsip 7z adalah LZMA (Algoritma rantai Lempel-Ziv-Markov) dan LZMA2. LZMA adalah algoritma kompresi kinerja tinggi yang menawarkan rasio kompresi yang sangat baik, terutama untuk teks dan berkas yang dapat dieksekusi. LZMA2 adalah versi LZMA yang ditingkatkan yang menawarkan dukungan multi-threading yang lebih baik dan kecepatan dekompresi yang lebih cepat.
Selain LZMA dan LZMA2, format 7z juga mendukung metode kompresi lain, seperti BZip2, PPMd, dan Delta. BZip2 adalah algoritma kompresi tujuan umum yang memberikan rasio kompresi yang baik untuk berbagai jenis berkas. PPMd adalah metode kompresi statistik yang bekerja dengan baik untuk berkas teks dan dapat mencapai rasio kompresi yang sangat tinggi. Kompresi Delta digunakan untuk menyimpan perbedaan antara berkas yang serupa, yang dapat secara signifikan mengurangi ukuran arsip saat menyimpan beberapa versi dari berkas yang sama.
Format 7z juga mencakup kemampuan enkripsi yang kuat untuk melindungi isi arsip. Ini mendukung algoritma enkripsi AES-256, yang dianggap sebagai salah satu metode enkripsi paling aman yang tersedia. Ketika sebuah arsip dienkripsi, semua nama berkas, metadata, dan blok data terkompresi dilindungi, sehingga hampir tidak mungkin bagi pengguna yang tidak sah untuk mengakses isi arsip tanpa kata sandi yang benar.
Untuk memastikan integritas data, format 7z menggunakan kombinasi pemeriksaan redundansi siklik (CRC) dan nilai hash SHA-256. Setiap blok data terkompresi memiliki nilai CRC yang digunakan untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan selama dekompresi. Selain itu, header arsip dan metadata berkas dilindungi oleh nilai hash SHA-256, yang dapat digunakan untuk memverifikasi integritas arsip dan isinya.
Format 7z juga mendukung pembuatan arsip yang mengekstrak sendiri (SFX). Arsip SFX adalah berkas yang dapat dieksekusi yang mencakup data terkompresi dan kode ekstraksi yang diperlukan. Ketika dijalankan, arsip SFX secara otomatis mengekstrak isi ke lokasi yang ditentukan, tanpa memerlukan perangkat lunak tambahan apa pun. Fitur ini memudahkan untuk mendistribusikan berkas terkompresi kepada pengguna yang mungkin tidak memiliki alat ekstraksi yang kompatibel terinstal.
Salah satu keuntungan dari format 7z adalah arsitektur terbukanya, yang memungkinkan pengembang untuk membuat alat dan pustaka yang kompatibel. Perangkat lunak 7-Zip itu sendiri adalah sumber terbuka, dan kode sumbernya tersedia di bawah Lisensi Publik Umum GNU yang Lebih Rendah (LGPL). Hal ini telah menyebabkan pengembangan berbagai alat dan plugin pihak ketiga yang dapat membuat, mengekstrak, dan memanipulasi arsip 7z.
Kesimpulannya, format arsip 7z adalah wadah kompresi yang kuat dan serbaguna yang menawarkan rasio kompresi tinggi, enkripsi kuat, dan dukungan untuk beberapa metode kompresi. Fitur-fiturnya yang canggih, seperti kompresi solid, multi-threading, dan arsip yang mengekstrak sendiri, menjadikannya pilihan yang menarik bagi pengguna individu dan lingkungan perusahaan. Karena format ini terus berkembang dan meningkat, kemungkinan besar akan tetap menjadi pilihan populer untuk kompresi dan pengarsipan berkas.
Kompresi file mengurangi redundansi sehingga informasi yang sama membutuhkan lebih sedikit bit. Batas atasnya ditentukan oleh teori informasi: untuk kompresi lossless, batasnya adalah entropi sumber (lihat teorema pengkodean sumber Shannon source coding theorem dan makalah aslinya tahun 1948 “A Mathematical Theory of Communication”). Untuk kompresi lossy, kompromi antara laju bit dan kualitas dijelaskan oleh teori rate–distortion.
Sebagian besar kompresor memiliki dua tahap. Pertama, sebuah model memprediksi atau mengekspos struktur dalam data. Kedua, sebuah coder mengubah prediksi tersebut menjadi pola bit yang hampir optimal. Keluarga pemodelan klasik adalah Lempel–Ziv LZ77 (1977) dan LZ78 (1978) mendeteksi substring berulang lalu memancarkan referensi alih-alih byte mentah. Di sisi pengodean, pengodean Huffman (lihat makalah aslinya 1952) memberikan kode lebih pendek untuk simbol yang lebih mungkin. Pengodean aritmetika dan range coding lebih halus lagi dan mendekati batas entropi, sementara Asymmetric Numeral Systems (ANS) modern mencapai rasio serupa dengan implementasi berbasis tabel yang cepat.
DEFLATE (dipakai oleh gzip, zlib, dan ZIP) menggabungkan LZ77 dengan pengodean Huffman. Spesifikasinya bersifat publik: DEFLATE RFC 1951, pembungkus zlib RFC 1950, dan format file gzip RFC 1952. Gzip dibingkai untuk streaming dan tidak menyediakan akses acak. Gambar PNG menstandarkan DEFLATE sebagai satu-satunya metode kompresi (maksimal jendela 32 KiB) menurut spesifikasi PNG “Compression method 0… deflate/inflate… at most 32768 bytes” dan W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): kompresor serbaguna modern yang dirancang untuk rasio tinggi dengan dekompresi sangat cepat. Formatnya didokumentasikan dalam RFC 8878 (serta cermin HTML-nya) dan spesifikasi referensi di GitHub. Seperti gzip, frame dasar tidak menargetkan akses acak. Salah satu keunggulan zstd adalah kamus: sampel kecil dari korpus Anda yang membuat banyak file kecil atau serupa terkompresi jauh lebih baik (lihat dokumentasi kamus python-zstandard dan contoh karya Nigel Tao). Implementasi menerima kamus “unstructured” maupun “structured” (diskusi).
Brotli: dioptimalkan untuk konten web (mis. font WOFF2, HTTP). Ia memadukan kamus statis dengan inti LZ+entropi mirip DEFLATE. Spesifikasinya adalah RFC 7932, yang juga menyebut jendela geser 2WBITS−16 dengan WBITS [10, 24] (1 KiB−16 B hingga 16 MiB−16 B) dan bahwa ia tidak memberikan akses acak. Brotli sering mengalahkan gzip pada teks web sambil tetap cepat saat decoding.
Kontainer ZIP: ZIP adalah arsip file yang dapat menyimpan entri dengan berbagai metode kompresi (deflate, store, zstd, dll.). Standar de facto-nya adalah APPNOTE PKWARE (lihat portal APPNOTE, salinan yang di-host, serta ringkasan LC ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 menargetkan kecepatan mentah dengan rasio sedang. Lihat halaman proyeknya (“extremely fast compression”) dan format frame. Cocok untuk cache in-memory, telemetri, atau jalur panas yang memerlukan dekompresi hampir secepat RAM.
XZ / LZMA mengejar kerapatan tinggi dengan waktu kompres yang relatif lambat. XZ adalah kontainer; pekerjaan berat biasanya dilakukan LZMA/LZMA2 (pemodelan mirip LZ77 + range coding). Lihat format .xz, spesifikasi LZMA (Pavlov), dan catatan kernel Linux tentang XZ Embedded. XZ biasanya lebih kecil dari gzip dan sering bersaing dengan codec modern yang berorientasi rasio tinggi, walau waktu enkodenya lebih lama.
bzip2 menggunakan Transformasi Burrows–Wheeler (BWT), move-to-front, RLE, dan pengodean Huffman. Biasanya lebih kecil daripada gzip namun lebih lambat; lihat manual resminya dan halaman manual (Linux).
Ukuran “jendela” penting. Referensi DEFLATE hanya bisa melihat ke belakang 32 KiB (RFC 1951) serta batas 32 KiB di PNG yang disebutkan di sini. Brotli memiliki jendela sekitar 1 KiB hingga 16 MiB (RFC 7932). Zstd menyetel jendela dan kedalaman pencarian lewat level (RFC 8878). Stream dasar gzip/zstd/brotli didesain untuk decoding sekuensial; format dasarnya tidak menjanjikan akses acak, meskipun kontainer (mis. indeks tar, framing berchunk, atau indeks khusus format) bisa menambahkannya.
Format di atas bersifat lossless: Anda bisa merekonstruksi byte yang sama persis. Codec media sering lossy: mereka membuang detail yang tak terlihat untuk mencapai bitrate lebih rendah. Pada gambar, JPEG klasik (DCT, kuantisasi, pengodean entropi) distandardisasi dalam ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. Di audio, MP3 (MPEG-1 Layer III) dan AAC (MPEG-2/4) menggunakan model persepsi dan transformasi MDCT (lihat ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7, dan ringkasan MDCT di sini). Lossy dan lossless dapat berdampingan (mis. PNG untuk aset UI; codec web untuk gambar/video/audio).
Teori Shannon 1948 · Rate–distortion · Pengodean Huffman 1952 · Pengodean aritmetika · Range coding · ANS. Format DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · Format XZ. Tumpukan BWT Burrows–Wheeler (1994) · manual bzip2. Media JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Intinya: pilih kompresor yang cocok dengan data dan batasan Anda, ukur pada input nyata, dan jangan lupakan keuntungan dari kamus dan framing yang cerdas. Dengan pasangan yang tepat Anda mendapat file lebih kecil, transfer lebih cepat, dan aplikasi lebih responsif tanpa mengorbankan kebenaran atau portabilitas.
Kompresi file adalah proses yang mengurangi ukuran file atau beberapa file, biasanya untuk menyimpan ruang penyimpanan atau mempercepat transmisi melalui jaringan.
Kompresi file berfungsi dengan mengidentifikasi dan menghilangkan redundansi dalam data. Ia menggunakan algoritma untuk mengkodekan data asli dalam ruang yang lebih kecil.
Dua jenis utama kompresi file adalah kompresi tanpa kehilangan (lossless) dan kompresi dengan kehilangan (lossy). Kompresi lossless memungkinkan file asli untuk dipulihkan dengan sempurna, sedangkan kompresi lossy memungkinkan pengurangan ukuran yang lebih signifikan dengan biaya beberapa kehilangan kualitas data.
Contoh populer dari alat kompresi file adalah WinZip, yang mendukung beberapa format kompresi termasuk ZIP dan RAR.
Dengan kompresi tanpa kehilangan, kualitas tetap tidak berubah. Namun, dengan kompresi dengan kehilangan, dapat terjadi penurunan kualitas yang cukup terlihat karena menghilangkan data yang kurang penting untuk mengurangi ukuran file lebih signifikan.
Ya, kompresi file aman dari segi integritas data, terutama dengan kompresi tanpa kehilangan. Namun, seperti file lainnya, file yang dikompresi bisa menjadi target malware atau virus, jadi selalu penting untuk memiliki perangkat lunak keamanan yang terpercaya.
Hampir semua jenis file dapat dikompresi, termasuk file teks, gambar, audio, video, dan file perangkat lunak. Namun, level kompresi yang dapat dicapai bisa sangat bervariasi di antara jenis file.
File ZIP adalah jenis format file yang menggunakan kompresi tanpa kehilangan untuk mengurangi ukuran satu atau lebih file. Beberapa file dalam sebuah file ZIP efektif digabungkan menjadi satu file, yang juga memudahkan berbagi.
Secara teknis, ya, meskipun pengurangan ukuran tambahan mungkin minimal atau bahkan kontraproduktif. Melakukan kompresi pada file yang sudah dikompresi terkadang bisa meningkatkan ukurannya karena metadata yang ditambahkan oleh algoritma kompresi.
Untuk melakukan dekompresi file, biasanya Anda memerlukan alat dekompresi atau unzipping, seperti WinZip atau 7-Zip. Alat-alat ini dapat mengekstrak file asli dari format yang dikompresi.