ZIP 檔案格式是一種廣泛使用的壓縮和封存格式，允許將多個檔案打包成一個壓縮檔案。它最初是由 Phil Katz 於 1989 年創建，從此成為檔案壓縮和分發的普遍標準。ZIP 格式使用無損壓縮演算法的組合來縮小所包含檔案的大小，同時仍允許依需求個別解壓縮。
ZIP 封存檔包含一系列檔案記錄，每個記錄代表一個壓縮檔案，後面接著封存檔末端的中央目錄。每個檔案記錄包含檔案的元資料，例如其名稱、大小和時間戳記，以及壓縮檔案資料本身。中央目錄包含封存檔中所有檔案記錄的清單，以及其他元資料。
ZIP 格式支援多種壓縮方法，但最常用的方法是 DEFLATE，它基於 LZ77 演算法和 Huffman 編碼。DEFLATE 的運作方式是尋找重複的資料序列，並將它們替換為對先前出現項目的參照，結合 Huffman 編碼來有效表示壓縮資料。這允許大幅縮小大小，特別是對於基於文字的檔案。
若要建立 ZIP 封存檔，會先使用所選的壓縮方法個別壓縮檔案。然後將每個壓縮檔案新增到封存檔中，作為一個檔案記錄，其中包含一個本機檔案標頭，後面接著壓縮資料。本機檔案標頭包含元資料，例如檔案名稱、壓縮方法、CRC-32 校驗和、壓縮和未壓縮大小，以及時間戳記。
在新增所有檔案記錄後，會在封存檔末端寫入中央目錄。中央目錄以簽章開始，並包含每個檔案記錄的檔案標頭，其中包含與本機檔案標頭類似的元資料。此外，中央目錄還包含有關整個封存檔的資訊，例如檔案數量和中央目錄的大小。
最後，ZIP 封存檔以中央目錄結束記錄作結，其中包含簽章、中央目錄開始所在的磁碟數量、中央目錄記錄數量、中央目錄大小、中央目錄開始相對於封存檔開始的偏移量，以及註解欄位。
ZIP 格式的主要功能之一是支援各種壓縮方法。除了 DEFLATE 之外，它還支援 STORE 方法（無壓縮）、BZIP2、LZMA、PPMd 等。這種靈活性允許在壓縮比和處理時間之間取得平衡，具體取決於使用案例的特定需求。
ZIP 格式的另一個重要方面 是它支援檔案和目錄加密。傳統的 ZIP 加密方案使用簡單的基於密碼的加密方法，但這在現代 ZIP 工具中已 weitgehend被更安全的 AES 加密取代。當檔案加密時，其壓縮資料會使用所選的加密方法加密，並將其他元資料新增到檔案標頭中以指示加密狀態。
ZIP 格式還包含用於資料完整性檢查和錯誤偵測的功能。每個檔案記錄都包含未壓縮資料的 CRC-32 校驗和，這允許在解壓縮時驗證檔案的完整性。此外，中央目錄包含整個中央目錄結構的 CRC-32 校驗和，為整個封存檔提供額外的完整性檢查層。
多年來，ZIP 格式已進行多項擴充和增強，以改善其功能和效率。其中一項擴充是 ZIP64 格式，它允許封存檔和檔案的大小超過 4 GB。這是透過使用 64 位元欄位來表示大小和偏移量值，而不是原始的 32 位元欄位來實現的。另一項擴充是使用檔案名稱和註解編碼，這允許在檔案名稱和註解中使用 Unicode 字元。
ZIP 格式也已改編為用於各種專業領域，例如辦公室生產力套件使用的 OpenDocument 格式、用於分發 Java 應用程式的 JAR（Java 封存檔）格式，以及用於電子書的 EPUB 格式。在這些情況下，ZIP 格式作為容器，用於儲存特定檔案類型和各個格式所需的元資料。
儘管 ZIP 格式已經問世一段時間，但它仍然廣泛使用，並在各種平台和裝置上獲得支援。它的簡潔性、效率和相容性使其成為檔案壓縮和分發的首選。然而，ZIP 格式也有一些限制，例如它缺乏對分割封存檔、實體壓縮或復原記錄的內建支援。
為了解決其中一些限制，已開發出替代的封存格式，例如 RAR、7z 和 TAR。這些格式在某些情況下提供額外的功能和更高的壓縮比，但它們可能沒有與 ZIP 相同程度的通用支援。
總之，ZIP 檔案格式是一種多功能且高效的壓縮和封存格式， 經得起時間考驗。它將多個檔案打包在一起、有效壓縮它們並提供資料完整性檢查的能力，使其成為檔案儲存和分發的必要工具。儘管有一些限制，但 ZIP 格式仍然廣泛使用和支援，這要歸功於它的簡潔性和相容性。
檔案壓縮透過減少冗餘，讓相同的資訊佔用更少的位元。可壓縮的上限受資訊理論約束：對於無失真壓縮，上界是信源熵（參見香農的信源編碼定理以及他於 1948 年發表的《通信的數學理論》）。對於有失真壓縮，碼率與感知品質之間的權衡由率失真理論描述。
多數壓縮器分兩個階段。首先，模型會預測或揭露資料中的結構。接著，編碼器把這些預測轉成近乎最優的位元型態。經典的建模家族是 Lempel–Ziv：LZ77 (1977)及 LZ78 (1978) 會偵測重複子字串並輸出參照而非原始位元組。編碼面則由霍夫曼編碼（見原始論文1952）為較常出現的符號分配更短的碼字。算術編碼與範圍編碼再進一步逼近熵極限，而現代的非對稱數值系統（ANS）則用查表方式取得相似壓縮率。
DEFLATE（被 gzip、zlib 與 ZIP 採用）把 LZ77 和霍夫曼編碼結合。其規格完全公開：DEFLATERFC 1951、zlib 封裝RFC 1950以及 gzip 檔案格式RFC 1952。Gzip 針對串流設計並明確不提供隨機存取。PNG 影像則把 DEFLATE 規範為唯一的壓縮方式（視窗最多 32 KiB），詳見 PNG 規格「Compression method 0… deflate/inflate… at most 32768 bytes」與W3C/ISO PNG 第二版。
Zstandard (zstd)： 針對高壓縮率與極快解壓而設計的通用壓縮器。格式記載於RFC 8878（以及HTML 鏡像）和 GitHub 上的參考規格文件。與 gzip 類似，基本框架並不追求隨機存取。zstd 的絕招是字典：從語料擷取的小樣本能大幅改善許多小型或相似檔案的壓縮（參閱python-zstandard 字典文件與Nigel Tao 的示例）。各實作同時支援「非結構化」與「結構化」字典（討論）。
Brotli： 為網頁內容（如 WOFF2 字體、HTTP）優化，結合靜態字典與類 DEFLATE 的 LZ+熵編碼核心。規格載於RFC 7932，文件同時指出滑動視窗為 2WBITS-16，WBITS 介於 [10, 24]（1 KiB-16 B 至 16 MiB-16 B），並且不嘗試隨機存取。Brotli 常在網頁文字上優於 gzip，解碼也相當快速。
ZIP 容器： ZIP 是一種檔案封存格式，可存放使用多種壓縮法（deflate、store、zstd 等）的項目。權威規格是 PKWARE 的 APPNOTE（參見APPNOTE 入口、托管副本以及美國國會圖書館的概覽ZIP File Format (PKWARE)/ZIP 6.3.3）。
檔案壓縮是一個減少檔案或檔案群大小的過程，通常用於節省儲存空間或加速網路傳輸。
檔案壓縮運作原理，透過識別並移除數據中的冗餘資訊。它使用演算法將原始數據編碼在較小的空間裡。
兩種主要的檔案壓縮類型是無失真及有失真壓縮。無失真壓縮可以完美地恢復原始檔案，然而有失真壓縮在一些資料品質的損失下能得到更大的壓縮程度。
一個常見的檔案壓縮工具範例是WinZip，它支援多種壓縮格式包括ZIP與RAR。
在無失真壓縮中，質量保持不變。然而，在有失真壓縮中，可能會有顯著的質量下降，因為它刪除了一些較不重要的數據以便更大程度地減少檔案大小。
是的，相對於資料的完整性來說，檔案壓縮是安全的，尤其是無失真壓縮。然而，如同所有檔案，被壓縮的檔案也可能受到惡意軟體或病毒的攻擊，所以總是需要有專業的安全軟體以保護。
幾乎所有種類的檔案都可以被壓縮，包括文字檔案、圖像、音訊、視頻和軟體檔案。然而，壓縮程度可以因檔案類型而有顯著的不同。
ZIP檔是一種使用無失真壓縮以減少一個或多個檔案大小的檔案格式。在ZIP檔中的多個檔案被有效地打包為單一的檔案，這也讓分享變得更加容易。
技術上可行，儘管額外的大小減少可能非常小或甚至適得其反。壓縮一個已經壓縮過的檔案有時可能會增加其大小，原因在於壓縮演算法所增加的metadata。
解壓壓縮的檔案，通常需要一個解壓縮或解zip的工具，像是WinZip或7-Zip。這些工具可以从壓縮格式中提取原始檔案。