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rar文件(一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……)

导读:更多科技趣闻剖析,欢迎点击右上角关注我~  差友们,听说过 ZIP 炸弹吗?  一个很小很小的,几十 KB 的压缩过后的文件,解压以后有几百万 GB ,好像炸弹一样。  在

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  差友们,听说过 ZIP 炸弹吗?

  一个很小很小的,几十 KB 的压缩过后的文件,解压以后有几百万 GB ,好像炸弹一样。

  在继续介绍它之前,差评君想先问问各位都用过哪些压缩软件。。。

  WinRAR ?

  或者 2345 好压?

  还是开源的 7 - Zip ?

  其实压缩软件虽然五花八门,但目的都很单纯:

  把文件占用空间缩小。

  不过差评君上面提到的压缩软件,又不单纯是缩小空间。

  JPG 图片 , MP3 音乐格式也起到了压缩作用。

  但是 JPG, MP3 们执行的是有损压缩

  一旦个文件被有损压缩的时候,会损失一部分数据。

  损失的代价就是,你无法从被压缩的文件还原出压缩前的文件。

  图片,音乐等多媒体在有的时候考虑可用性和传播性,对这样的结果是可以接受的。

  但对许多通用数据来说,往往需要的是无损压缩,比如 .zip 。

  对于无损压缩来说,算法非常重要,不同的算法能实现的压缩率和速度有很大差别。

  如上图所示,主流的算法一般在 30% - 40% 。

  而文章一开始介绍的 ZIP 炸弹,是一个名为 42.zip 的文件。

  它的初始大小是 42KB , 解压密码是 42 。

  解压之后的大小,足足有 4.5 PB 。

  嗯。。。就是这么嚣张。

  解压这个 42.zip 以后会出现 16 个压缩包,每个压缩包又包含 16 个,如此循环 5 次,最后得到 16 的 5 次方个文件,也就是 1048576 个。

  这一百多万个最终文件,每个大小为 4.3 GB 。

  因此整个解压过程结束以后,会得到 1048576 * 4.6 GB = 4508876.8 GB

  也就是 4508876.8 ÷ 1024 ÷ 1024 = 4.5 PB

  还有比它更嚣张的。

  一个叫做 droste.zip 的大小为 28 KB 的文件,一旦被打开了以后,就会无限解压缩生成一份同样的文件,直到永远。

  这个文件名灵感应该取自德罗斯特效应 ( Droste Effect ),是指一张图片的部分与整张图片相同,无限循环。。。如下图↓

  这个名字源自一家叫德罗斯特的可可粉厂商做的商品包装。。。

  注意女仆手上拿着的产品图

  咳咳。。。扯远了。

  总而言之,这个 droste.zip 的核心原理就是输出结果为自身。

  举个例子,制作者大概做了这么一件事:

  在引号里重复这句话 “ 在引号里重复这句话 ”

  然后解压缩之后,硬盘就。。。 BOOM !

  当然。。。也有剑走偏锋思路不同的。

  有一段名为 《 彗星撞地球 》 的影片,也展现了神奇的压缩比率。

  这段 3D 影片如果直接放出来要 15 G 左右,效果。。。放在它出生的年代 2000 年还真不差。

  这个压缩过的大小只有 64 KB, 压缩了 25 万倍 !

  实现的原理其实不算通常意义上的压缩。

  而是制作组 Warez 做了一个 64KB 的可执行 EXE 文件,运行的时候会调用显卡,CPU 及内存等等及时渲染动画。

  打个比方,动画就好比连环画,传统影片是画好的一册,而这个 《 彗星撞地球 》 则是看的时候现场一幅幅画。

  差评君用录屏软件录了 7 分钟都要 2.27 G 。( 当然,这和现代显示屏分辨率比较高有关系 )

  那么问题来了。。。

  一个文件的压缩率有极限吗?

  有,可以由信息学之父克劳德·香农提出的信息熵函数算出来。

  不过 42.zip 也好,droste.zip 也好,不适合套用香农提出的极限。

  因为这两个文件为了达到惊人的压缩比,有大量刻意重复的数据,这种重复数据在压缩的时候是可以被丢弃的,没啥实质性内容的信息。

  那么。。。

  如果动画还有点传播意义, 42.zip 和 droste. zip 还有啥意义呢?

  这儿就要提就是 ZIP 炸弹之所以被称作 “ 炸弹 ” 的真正原因了。。。

  除了会 “ 爆炸 ” , 这玩意儿其实是拿来攻击别人的。

  某些病毒制作者利用杀毒软件会扫描压缩文件内部的特性,会把 ZIP 炸弹连带病毒一起发到目标电脑上。

  而 ZIP 炸弹表面上看起来很小,易于传输,但实际上扫描起来非常花时间。

  趁着杀毒软件忙着扫描 4.5 PB 的数据,被占用时,病毒软件就可以趁虚而入了 ~

  差评君昨天说了啥来着。。。

  干黑产的,角度刁钻得让人折腰。

  不过现在很多杀毒软件已经有办法避开这种 zip 炸弹的佯攻了,这个话题渐渐地抛开了黑产。

  一直以来压缩算法是算法研究里津津乐道的话题, Huffman 树, LZW 字典等等。。。

  用程序解决信息问题的姿势,仔细一琢磨也挺有意思的不是?

  图片来源:

  BetaNews

  tylerbrownblog

  Tom’s Hardware

  steemit

  参考资料:

  Quora 问题《 What is the most compressed file ever? 》

  知乎问题 《 世界上最大的文件压缩率是多少? 》中,用户 @何先森饭扫光, @罗翔 的回答。

  维基百科词条 “ 自产生程序 ”

  维基百科词条 “ zip bomb ”

  如果你好奇这些文件玩儿起来是咋回事,差评君在这提供下载链接,微信公众号后台回复 “ 压缩 ” 就行。

  “ 借一部说话可以变成借万部说话 ”

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