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一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……


更新日期:2018-08-30 13:16:40来源:网络点击:1174865
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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 ?

一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……

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

一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……

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。

一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……

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 。

一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……

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。

一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……

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↓

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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

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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 !

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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。

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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)

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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。

一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……

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

一个42KB的文件,解压完其实是个4.5PB的“炸弹”……

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 ”

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