ZIPファイル、圧縮、暗号化、および代替のすべて

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前書き

ファイルサイズは高価です。私たちは、必要なディスク容量の5倍または10倍の容量のパーソナルコンピュータを購入するため、時々それを忘れます。ほとんどの個人ユーザーにとって、ディスク容量は高価ではありません.

しかし、オンラインビジネスやWeb向けの企業では、ファイルサイズが大きな問題になる可能性があります。数千(または数百万)のファイルをホストする場合、データストレージのコストが深刻な問題になります。また、これらのファイルを数千(または数百万)のエンドユーザーに提供する場合、帯域幅のコストも大きな問題になります。.

ZIPファイルについて

これらの各ファイルのサイズを30%または40%削減すると、大きなメリットが得られます。さらに、ファイルを転送するとき(ユーザーが何かをダウンロードするときなど)、転送ごとに小さな追加の帯域幅と計算コストがあります。10MBのファイルを10個転送するよりも、100 MBのファイルで転送する方が安価です。.

このため、オンラインで入手できるダウンロード可能なファイルの多くがZIPまたは別の圧縮形式を使用していることは驚くべきことではありません。 ZIP(およびその他の)ファイル、それらがどのように機能するか、およびそれらを使用するために必要なものについて少し知っておくことが重要です。.

いくつかの一般的なコンテンツ管理システム(特に、WordPress)は、テーマとプラグインのアップロード、およびシステムバックアップアーカイブにZIPファイルを使用しているため、WordPress(または他のCMS)Webサイトを実行している誰もがこのトピックを理解するための追加の動機を持っています.

ZIPの機能?

ZIP(または.zip)はアーカイブファイル形式です。フォルダやサブフォルダを含む多くのファイルは、1つのZIPファイルに「圧縮」できます。 ZIPファイルは元のファイルよりもはるかに小さく、アーカイブは(複数の個別のファイルではなく)1つのユニットとして転送できます。.

一般的に、ZIPファイルはアプリケーションで使用したり、表示したりすることはできません。たとえば、画像またはムービーをZIP圧縮した場合、ファイルを「解凍」するまで、画像またはムービーは表示されません。このため、ZIPは現在、ファイル転送形式として主に使用されています。ファイルシステムのバックアップにも使用されます.

ZIPの代替

ほんの一握りの異なるファイル形式とユーティリティがあり、ZIPとほぼ同じ機能を実現します:tar、7zip、rar.

基礎となる数学と理論の一部は異なりますが、ユーザーの観点から見ると、これらはほとんど互換性があります。この記事では、主にZIPファイルについて説明しますが、すべてがこれらの他の形式にもほぼ同じように適用されます。異なるのは、使用するファイルを解凍または解凍するために必要なツールです。記事の最後には、ZIPとともに、最も一般的なフォーマット用のこれらのさまざまなツールに関する情報が含まれます.

ロスレス圧縮

ZIPの最も重要なことは、ファイルを小さくすることです。 ZIPがそれをどのように行うかを理解するには、データ圧縮がどのように機能するかを理解する必要があります。.

圧縮には、非可逆圧縮と可逆圧縮の2種類があります。不可逆圧縮は理解するのが最も簡単です。詳細または忠実度の一部を削除することにより、データが小さくなります。これは音楽と画像でかなり頻繁に行われます—細部を少し削除するだけで、ダウンサンプルはほんの少しであり、解像度を下げます。これが機能するのは、人間はあまり知覚できないためです。誰にも気付かれずに画像からかなりの量を取り出すことができます.

ただし、非可逆圧縮は場合によっては機能しません。一部の機能が削除されたソフトウェアアプリケーション、または一部のファイルが欠落しているファイルアーカイブを誰かに送信することはできません.

ロスレス圧縮とは、元のデータを完全に再構築できるようにデータを小さくすることで、情報は失われません.

ロスレス圧縮の(簡略化された)例

これがどのように行われるかを想像するには、画像のピクセルのリストを想像してください。各ピクセルは、6桁で表される特定の色です(3D590Dなど)。これらのピクセルの数千の配列は、画像に必要な情報をエンコードします。このピクセルカラーのリストの真ん中にドロップして、これを見た場合の画像:

3F39A1 | 3F39A1 | 3F39A1 | 3F39A1 | 3F39A2 | 3F39BB

それはどのくらい可能性がありますか?同じ色の隣り合ったいくつかのピクセルの後に、少しだけ異なるいくつかのピクセルが続きますか?可能性が非常に高い.

特定の記号(%など)を「繰り返し」を意味するように指定し、そのピクセルの文字列を次のように圧縮できます。

3F39A1 | %| %| %| 3F39A2 | 3F39BB

次に、前の色に基づいて1つの色を指定できるインクリメントシンボルを定義できます。 3F39A1と3F39A2の違いは1つだけで、そこからの最後の値との違いは19です。

3F39A1 | %| %| %| + | +19

最後に、スペーサー文字を削除して、次のようにします。

3F39A1 %%% ++ 19

これで、ピクセルのリストが51文字から13文字に圧縮されました—約75%削減.

実際のロスレス圧縮

実際には、ロスレス圧縮は、より多くのテクニックを使用して、はるかに複雑です。また、ファイル形式内の色表現ではなく、基になるデータに対して機能します。しかし、概念は同じです。データのパターンを使用して(繰り返し、インクリメンタルシーケンス)、情報の保存に必要なビット数を減らしながら情報を予約する方法を見つけます。.

データを圧縮および解凍する方法の説明は、さまざまな圧縮ソフトウェアユーティリティに組み込まれています。.

暗号化

ZIP(および他のアーカイバ)が実行できるもう1つのことは、暗号化です。これは、ファイルがパスワードで保護されており、パスワードを知っている人だけがファイルを解凍できるようにする場合です。.

暗号化されたファイルのパスワード保護を理解することが重要です ではありません 許可の問題。パスワードはどこにも保存されておらず、パスワードは回復されず、暗号化を回避したり、パスワードを変更したりすることはできません.

これは、ファイル暗号化では、パスワードが実際に暗号化アルゴリズムで使用されるためです.

(簡略化された)パスワード暗号化の例

最後の例の圧縮文字列を見てみましょう。

3F39A1 %%% ++ 19

ここで、パスワードが必要です— 12345としましょう。文字列を暗号化するためにパスワード自体を使用できます。.

最初に、英数字以外のすべての数字を数値に変換する必要があります。パーセント記号はASCIIで25、プラス記号は2Bです。.

(これは、このエンコーディングが実際に機能する方法ではないことに注意してください。これは単なる概念例です。)

3F39A12525252B2B19

次に、パスワードに基づいて各桁を変更します。そのために、パスワードの数字を文字列の数字に追加します。数字は0〜9で、次にA〜Fです。 Fに到達すると、0に戻ります。.

3F39A12525252B2B19
+12345123451234512345
———————-
416DF2486A37507C3C45

最後の文字列416DF2486A37507C3C45は、元のパスワードがわからなければ再構築できません。これが(一種の)パスワード暗号化の仕組みです.

実際の暗号化

実際には、それよりもはるかに複雑です。暗号化アルゴリズムは、それらの数値表現ではなく、基礎となるデータ(ビットおよびバイト)で機能し、ビット単位の加算よりも複雑な方法でパスワードを使用します.

しかし、あなたは本当にそれを知る必要はありません。理解しておくべき重要なことは、パスワードは実際には暗号化自体で使用され、ウェブサイトへのログインなどの個人識別の手段としては使用されないことです.

Zipファイルの使用方法

ほとんどのコンピューターシステム(Windows、Mac、またはLinux)には、ZIPファイルの圧縮および解凍のサポートが組み込まれています。.

ファイルの圧縮

ウィンドウズ

ファイルエクスプローラーでコンテキストメニューを開き(右クリック)、「新しいフォルダー」の項目の近くに「新しい圧縮フォルダー」や「新しいZipアーカイブ」などの項目が表示されます。 (言葉遣いは、正確なOSとバージョンによって異なります。)

これによりアーカイブフォルダが作成され、その名前を設定できます。それにアイテムをドラッグするだけで、アーカイブに追加されます.

マック

Macの場合、ファイルまたはフォルダーを2本の指でクリックするだけで、コンテキストメニューを開いて圧縮できます。圧縮した後は、新しいアイテムをそこにドラッグすることはできません。そのため、アーカイブを圧縮する場合は、アーカイブに含めるすべてのファイルがフォルダーにまとめられていることを確認してから、フォルダーを圧縮する必要があります。.

ファイルの解凍

ほとんどのシステムのほとんどのZIPファイルでは、ファイルを開くのと同じようにクリック(またはダブルクリック)するだけで、ファイルを完全に解凍するか、ウィンドウをアーカイブに開いて、個々のアイテムをファイルから取り出すことができます。.

その他のフォーマットとユーティリティ

.tar、.7z、.gz、.rarなどの代替圧縮形式のいずれかを使用する場合は、追加のユーティリティをダウンロードしてインストールする必要があります.

Windowsでファイルを圧縮および解凍するための最も一般的なツールは次のとおりです。

  • 7-Zip —このツールは、独自の圧縮ファイル形式(7ZIPまたは.7z)を備えていますが、他のいくつかの一般的な形式も解凍します.

Macの場合、さまざまなフォーマットを開くために2つの異なるアプリケーションが必要になる場合があります。

  • Unarchiver —これはほとんどすべてのアーカイブファイル形式を処理しますが、一部の.rarファイルに問題があります。 (.rar形式は少し奇妙で、多くのバリエーションがあります。)
  • Unrarx —これは、非常に魅力のないユーザーインターフェイスを備えた最小限のアプリケーションです。しかし、それは奇妙な.rar問題のいくつかを処理するのに便利です.

マルチパートアーカイブの処理

アーカイブ形式の利点の1つは、1つのアーカイブファイルをいくつかの個別の部分に分割してから再構成できることです。これは、フロッピーディスクの時代、ファイル全体を保持するのに十分な大きさのディスクがなかったときに頻繁に使用されていました。.

今日、マルチパートアーカイブファイルの最も一般的な理由は、おそらく非常に大きなビデオや映画のファイル共有です。ムービー全体をダウンロードするのに1時間かかる場合—小さなファイルに分割する方が良いため、失敗やファイルの破損が発生した場合、ダウンローダーは最初からやり直す必要はありません。.

ウィンドウズ

マルチパートZipファイル(および他のタイプのアーカイブ)の作成と抽出の両方で使用する最も簡単なツールは、無料の7-Zipです。.

アーカイブを作成するには、ユーティリティを開き、指示に従ってください—それほど難しくありません.

マルチパートアーカイブを抽出するには、次のように、すべてのファイルのベース名が同じであること、およびファイルに適切にパーツ番号が追加されていることを確認する必要があります。

  • file_name.part01.zip
  • file_name.part02.zip
  • file_name.part03.zip

これらのファイルは、すべて1つのフォルダーにまとめる必要があります。通常のアーカイブのように最初のファイルを開くだけで、システムが残りのファイルを見つけます。それらのいずれかに誤った名前が付けられている場合は、問題が発生します.

マック

Macでのマルチパートファイルの抽出は、Unarchiverツールまたは別のユーティリティを使用することを除いて、Windowsとまったく同じです。ファイル名に関する懸念は非常に重要です.

マルチパートファイルを作成するには、ターミナル(コマンドライン)を使用するのが最も簡単です。圧縮したいファイルがあるディレクトリにcdしてください:

zip -r -s MaximumSize ArchiveName.zip FolderName /

  • MaximumSizeは、出力に含める最大のファイルサイズです。
    • 100000k = 100MB
    • 1g = 1 GB
    • 1t = 1 TB
  • ArchiveName.zipは新しい出力ファイル名です
  • FolderNameは、アーカイブするものが含まれている既存のフォルダーの名前です。

(コマンドラインを使用して、他のすべての圧縮および解凍のニーズを達成することもできます。そして、コマンドラインとアーカイブファイルを頻繁に使用する場合は、汎用の抽出ツールとして機能するこのBash関数をチェックアウトできます。.

アーカイブに注意

ZIPやその他のアーカイブを定期的に扱っている場合は、インターネットから多数のファイルをダウンロードしていることが原因と考えられます。これらのファイルをBitTorrentまたは別のファイル共有システムから取得している場合は、ダウンロードするアーカイブファイルに注意する必要があります。.

ZIPファイルやその他の種類のアーカイブには、ウイルスやその他の悪意のあるソフトウェアが含まれている可能性があります。アーカイブを開いて、予想とは異なるファイル形式、特に.exeのような実行可能ファイルを見つけた場合は、開かないでください。.

Jeffrey Wilson Administrator
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