O formato RAR (Roshal Archive) é um formato de arquivo proprietário desenvolvido por Eugene Roshal. Foi lançado pela primeira vez em 1993 e, desde então, tornou-se uma escolha popular para compactação e arquivamento de dados devido à sua compactação eficiente, suporte para vários volumes, recuperação de erros e criptografia forte. O formato usa uma combinação de algoritmos de compactação sem perdas, incluindo LZSS, PPM e codificação Huffman, para atingir altas taxas de compactação preservando a integridade dos dados.
Um arquivo RAR consiste em uma série de "blocos" que contêm arquivos compactados, diretórios e metadados. O arquivo começa com um bloco de marcador, que identifica o arquivo como um arquivo RAR e especifica a versão do arquivo. Após o bloco de marcador, o arquivo contém um bloco de cabeçalho principal que fornece informações gerais sobre o arquivo, como o tamanho total, o número de volumes e o método de criptografia usado (se houver).
Cada arquivo compactado dentro do arquivo é armazenado como um bloco de cabeçalho de arquivo seguido por um ou mais blocos de dados compactados. O bloco de cabeçalho do arquivo contém metadados sobre o arquivo, como nome, tamanho, carimbo de data/hora, atributos e soma de verificação CRC32. Os blocos de dados compactados contêm os dados reais do arquivo compactado, que podem ser divididos em vários blocos, se necessário.
O RAR usa uma abordagem de arquivamento sólido, o que significa que os arquivos são compactados juntos como um único fluxo de dados contínuo, em vez de serem compactados individualmente. Essa abordagem pode levar a taxas de compactação mais altas, especialmente para coleções de arquivos semelhantes, pois o compressor pode aproveitar as redundâncias entre os arquivos. No entanto, arquivos sólidos podem ser menos resilientes à corrupção de dados, pois um único erro pode afetar vários arquivos.
Para garantir a integridade dos dados, o RAR emprega um sistema de registro de recuperação. Os registros de recuperação são blocos especiais que contêm informações redundantes sobre a estrutura do arquivo e os metadados do arquivo. No caso de corrupção de dados, esses registros podem ser usados para reconstruir partes danificadas do arquivo. O número e o tamanho dos registros de recuperação podem ser configurados pelo usuário ao criar o arquivo.
O RAR suporta arquivos multivolume, que permitem que arquivos grandes sejam divididos em partes menores e mais gerenciáveis. Cada volume em um arquivo multivolume é um arquivo RAR separado com seu próprio bloco de marcador e cabeçalho, mas com informações adicionais indicando sua posição dentro do conjunto. Arquivos multivolume podem ser úteis para armazenar ou transferir grandes conjuntos de dados em mídias de armazenamento com capacidade limitada, como CDs ou DVDs.
O formato RAR oferece recursos de criptografia fortes para proteger dados confidenciais. Os arquivos podem ser criptografados usando o algoritmo AES (Advanced Encryption Standard) com uma chave de 128 ou 256 bits. Quando um arquivo é criptografado, todos os dados e metadados do arquivo são protegidos e uma senha é necessária para extrair o conteúdo. O RAR também suporta um algoritmo de criptografia proprietário mais recente chamado RAR5, projetado para ser mais seguro do que o método AES mais antigo.
Um dos recursos distintivos do formato RAR é seu suporte à compactação de arquivos divididos. Esse recurso permite que arquivos grandes sejam divididos em partes menores antes da compactação, que podem ser extraídas e remontadas de forma transparente pelo descompactador. A compactação de arquivos divididos pode ser útil para otimizar o armazenamento ou a transmissão de arquivos grandes em redes de largura de banda limitada ou conectadas intermitentemente.
Além de seus recursos de compactação e arquivamento, o RAR também suporta vários recursos avançados, como comentários de arquivo, listas de arquivos protegidas por senha e verificação de autenticidade usando assinaturas digitais. Os comentários de arquivo permitem que os usuários anexem texto descritivo a um arquivo, que pode ser usado para fornecer contexto adicional ou instruções para extrair o conteúdo. As listas de arquivos protegidas por senha mantêm os nomes dos arquivos criptografados ocultos até que a senha correta seja fornecida. A verificação de assinatura digital permite que os usuários garantam que um arquivo se origine de uma fonte confiável e não tenha sido adulterado.
Embora o formato RAR ofereça muitos benefícios em termos de eficiência de compactação, proteção de dados e riqueza de recursos, ele tem algumas desvantagens. A mais significativa delas é que o RAR é um formato proprietário e as implementações oficiais do compressor e descompactador são de código fechado. Isso pode limitar a interoperabilidade e dificultar que desenvolvedores terceirizados criem ferramentas compatíveis. Além disso, alguns dos recursos mais avançados do RAR, como o algoritmo de criptografia RAR5, podem não ser suportados por todos os descompactadores.
Apesar dessas limitações, o RAR continua sendo um formato de arquivo amplamente usado e bem suportado, especialmente em sistemas Windows. Sua compactação eficiente, recuperação de erros robusta e recursos de criptografia fortes o tornam uma escolha sólida para arquivar e proteger dados importantes. Com o uso adequado de registros de recuperação, arquivos multivolume e backups regulares, os arquivos RAR podem fornecer armazenamento confiável de longo prazo para arquivos e conjuntos de dados críticos.
A compactação de arquivos reduz redundâncias para que as mesmas informações ocupem menos bits. O limite superior é definido pela teoria da informação: em compactação sem perdas, a fronteira é a entropia da fonte (veja o teorema de codificação de fonte de Shannon teorema de codificação de fonte e seu artigo original de 1948 “A Mathematical Theory of Communication”). Para compactação com perdas, o trade-off entre taxa e qualidade é capturado pela teoria taxa-distorção.
A maioria dos compressores tem duas etapas. Primeiro, um modelo prevê ou expõe estrutura nos dados. Depois, um codificador transforma essas previsões em padrões de bits quase ótimos. Uma família clássica é Lempel–Ziv LZ77 (1977) e LZ78 (1978) detectam substrings repetidas e emitem referências em vez de bytes brutos. Do lado da codificação Huffman (veja o artigo de 1952) dá códigos menores a símbolos mais prováveis. Codificação aritmética e codificação por intervalos chegam ainda mais perto do limite de entropia, enquanto Asymmetric Numeral Systems (ANS) modernos atingem taxas similares com implementações rápidas baseadas em tabelas.
DEFLATE (usado por gzip, zlib e ZIP) combina LZ77 com Huffman. As especificações são públicas: DEFLATE RFC 1951, wrapper zlib RFC 1950e formato gzip RFC 1952. O gzip é moldado para streaming e não tenta fornecer acesso aleatório. PNG padroniza DEFLATE como único método de compressão (janela máxima de 32 KiB) segundo “Compression method 0… deflate/inflate… at most 32768 bytes” e o W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): um compressor moderno de uso geral pensado para altas taxas e decompactação muito rápida. O formato está em RFC 8878 (e no espelho HTML) além da especificação de referência no GitHub. Assim como gzip, o frame básico não mira acesso aleatório. Um superpoder do zstd são dicionários: pequenas amostras do seu corpus que reduzem drasticamente muitos arquivos pequenos ou parecidos (consulte a documentação de dicionários do python-zstandard e o exemplo de Nigel Tao). Implementações aceitam dicionários “unstructured” e “structured” (discussão).
Brotli: otimizado para conteúdo web (ex.: fontes WOFF2, HTTP). Mistura um dicionário estático com um núcleo LZ+entropia parecido com DEFLATE. Sua especificação é RFC 7932, que também descreve uma janela 2WBITS−16 com WBITS em [10, 24] (1 KiB−16 B até 16 MiB−16 B) e diz que não fornece acesso aleatório. Brotli costuma superar gzip em texto web e ainda decodifica rápido.
Contêiner ZIP: ZIP é um arquivo que pode armazenar entradas com diversos métodos (deflate, store, zstd etc.). O padrão de fato é o APPNOTE da PKWARE (veja o portal APPNOTE, uma cópia hospedadae os resumos da LC ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 mira velocidade bruta com razões modestas. Consulte a página do projeto (“extremely fast compression”) e o formato de frame. Ideal para caches em memória, telemetria ou pipelines quentes que exigem decompactação quase na velocidade da RAM.
XZ / LZMA busca densidade (ótimas taxas) com compressão relativamente lenta. XZ é um contêiner; quem faz o serviço pesado é normalmente LZMA/LZMA2 (modelagem tipo LZ77 + range coding). Veja o formato .xz, a especificação LZMA (Pavlov)e notas do kernel Linux sobre XZ Embedded. XZ costuma comprimir melhor que gzip e rivaliza com codecs modernos de alta taxa, porém com tempos de codificação mais longos.
bzip2 usa Transformada de Burrows–Wheeler (BWT), move-to-front, RLE e Huffman. Geralmente gera arquivos menores que gzip, porém mais devagar; veja o manual oficial e as páginas man (Linux).
O “tamanho da janela” importa. Referências DEFLATE olham no máximo 32 KiB para trás (RFC 1951) e o limite de 32 KiB do PNG documentado aqui. Brotli cobre janelas de ~1 KiB a 16 MiB (RFC 7932). Zstd ajusta janela e profundidade de busca pelos níveis (RFC 8878). Streams básicos de gzip/zstd/brotli foram feitos para decodificação sequencial; os formatos não prometem acesso aleatório, embora contêineres (tar com índice, framing em blocos ou índices específicos) possam adicioná-lo.
Os formatos acima são sem perdas: recuperam exatamente os mesmos bytes. Codecs de mídia costumam ser com perdas: descartam detalhes imperceptíveis para atingir taxas mais baixas. Em imagens, o JPEG clássico (DCT, quantização, codificação entropia) é padronizado em ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. Em áudio, MP3 (MPEG-1 Layer III) e AAC (MPEG-2/4) usam modelos perceptuais e transformadas MDCT (veja ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7e a visão geral de MDCT aqui). As abordagens com e sem perdas podem coexistir (ex.: PNG para ativos de UI; codecs web para imagem/vídeo/áudio).
Teoria Shannon 1948 · Rate–distortion · Codificação Huffman 1952 · Codificação aritmética · Range coding · ANS. Formatos DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · Formato XZ. Pilha BWT Burrows–Wheeler (1994) · manual do bzip2. Mídia JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Em resumo: escolha um compressor que combine com seus dados e restrições, meça em entradas reais e não esqueça os ganhos de dicionários e framing inteligente. Com o par certo você obtém arquivos menores, transferências mais rápidas e apps mais responsivos sem sacrificar correção ou portabilidade.
A compressão de arquivos é um processo que reduz o tamanho de um arquivo ou arquivos, normalmente para economizar espaço de armazenamento ou acelerar a transmissão em uma rede.
A compressão de arquivos funciona identificando e removendo redundâncias nos dados. Ela usa algoritmos para codificar os dados originais em um espaço menor.
Os dois principais tipos de compressão de arquivos são a compressão sem perdas e a compressão com perdas. A compressão sem perdas permite que o arquivo original seja perfeitamente restaurado, enquanto a compressão com perdas permite uma redução de tamanho mais significativa com alguma perda de qualidade dos dados.
Um exemplo popular de uma ferramenta de compressão de arquivos é o WinZip, que suporta vários formatos de compressão, incluindo ZIP e RAR.
Com compressão sem perdas, a qualidade permanece inalterada. No entanto, com compressão com perdas, pode haver uma diminuição perceptível na qualidade, pois elimina dados menos importantes para reduzir significativamente o tamanho do arquivo.
Sim, a compressão de arquivos é segura em termos de integridade dos dados, especialmente com compressão sem perdas. No entanto, como qualquer arquivo, os arquivos comprimidos podem ser alvo de malware ou vírus, por isso, é sempre importante ter um software de segurança de boa reputação.
Quase todos os tipos de arquivos podem ser comprimidos, incluindo arquivos de texto, imagens, áudio, vídeo e arquivos de software. No entanto, o nível de compressão alcançável pode variar significativamente entre os tipos de arquivo.
Um arquivo ZIP é um tipo de formato de arquivo que usa compressão sem perdas para reduzir o tamanho de um ou mais arquivos. Vários arquivos em um arquivo ZIP são efetivamente agrupados em um único arquivo, o que também facilita o compartilhamento.
Tecnicamente, sim, embora a redução de tamanho adicional possa ser mínima ou até contraproducente. Comprimir um arquivo já comprimido pode às vezes aumentar seu tamanho devido aos metadados adicionados pelo algoritmo de compressão.
Para descomprimir um arquivo, geralmente você precisa de uma ferramenta de descompressão ou descompactação, como WinZip ou 7-Zip. Essas ferramentas podem extrair os arquivos originais do formato comprimido.