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news 2025/7/6 8:29:04
建網(wǎng)站買空間,seo高端培訓(xùn),武漢做網(wǎng)站華企加速器,面包店網(wǎng)站建設(shè)規(guī)劃書分享一個(gè)有趣的工具 ZBLG：非遞歸zipbomb炸彈，比例為28000000:1 存儲(chǔ)有價(jià)，數(shù)據(jù)無(wú)價(jià)，謹(jǐn)慎使用，請(qǐng)勿用于非法用途。 譯文發(fā)表記錄聲明 版本：V1 「?jìng)€(gè)站:北岸冷若冰霜」A better zip bomb 「看雪:北岸冷若冰霜」…

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ZBLG：非遞歸zipbomb炸彈，比例為28000000:1
存儲(chǔ)有價(jià)，數(shù)據(jù)無(wú)價(jià)，謹(jǐn)慎使用，請(qǐng)勿用于非法用途。

譯文發(fā)表記錄聲明
版本：V1

「?jìng)€(gè)站:北岸冷若冰霜」A better zip bomb
「看雪:北岸冷若冰霜」ZBLG：非遞歸zip炸彈，比例為28000000:1
「CSDN:北岸冷若冰霜」ZBLG：非遞歸zipbomb炸彈，比例為28000000:1

2021年7月29日更：感謝原作認(rèn)可，V2版本譯文，正在譯制中。。。
歡迎關(guān)注V2版本譯文
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原創(chuàng)聲明
本版本譯文為機(jī)翻后優(yōu)化，譯自：https://www.bamsoftware.com/hacks/zipbomb/
作者：David Fifield
Email：david@bamsoftware.com

一切版權(quán)原作者所有。

2019-07-02 updated 2019-07-03, 2019-07-05, 2019-07-06

summary：

本文介紹如何構(gòu)建一個(gè)非遞歸zip炸彈，（維基Zip_bomb）
“非遞歸”意味著它不依賴于解壓縮程序在zip文件中嵌套的遞歸解壓縮zip文件：它在單輪解壓縮后完全展開(kāi)。輸出大小在輸入大小的基礎(chǔ)上呈二次方增加，在zip格式的限制下，達(dá)到壓縮比2800萬(wàn) （10 MB → 281 TB）。使用64位擴(kuò)展甚至可以實(shí)現(xiàn)更大的擴(kuò)展。該構(gòu)造僅使用最常見(jiàn)的壓縮算法DEFLATE，并且與大多數(shù)zip解析器兼容。
在這里插入圖片描述

zbsm.zip42 kB→5.5 GB
zblg.zip10 MB→281 TB
zbxl.zip46 MB→4.5 PB (Zip64, less compatible)

源代碼：

git clone https://www.bamsoftware.com/git/zipbomb.git

或者:

wget https://www.bamsoftware.com/hacks/zipbomb/zipbomb-20190702.zip

數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)來(lái)源

git clone https://www.bamsoftware.com/git/zipbomb-paper.git

non-recursive zip bomb

non-recursiverecursive
zipped sizeunzipped sizeratiounzipped sizeratio
Cox quine4404401.0∞∞
Ellingsen quine28?80942?5691.5∞∞
42.zip*42?374558?43213.24?507?981?343?026?016106 billion
this technique42?3745?461?307?620129 thousand5?461?307?620129 thousand
this technique9?893?525281?395?456?244?93428 million281?395?456?244?93428 million
this technique (Zip64)45?876?9524?507?981?427?706?45998 million4?507?981?427?706?45998 million

  • 關(guān)于42.zip

  • 有兩個(gè)版本的42.zip，一個(gè)較老版本的42 374字節(jié)，以及更新版本的42 838字節(jié)。不同之處在于新版本在解壓縮之前需要密碼，新版本結(jié)業(yè)密碼為：42。我們僅與舊版本進(jìn)行比較。如果需要，提供以下副本： 42.zip。

    16 x 4294967295       = 68.719.476.720 (68GB)
16 x 68719476720      = 1.099.511.627.520 (1TB)
16 x 1099511627520    = 17.592.186.040.320 (17TB)
16 x 17592186040320   = 281.474.976.645.120 (281TB)
16 x 281474976645120  = 4.503.599.626.321.920 (4,5PB)

使用zip格式的壓縮炸彈必須應(yīng)對(duì)這樣一個(gè)事實(shí)，即zip解析器最常支持的壓縮算法DEFLATE 無(wú)法達(dá)到大于1032的壓縮比。因此，zip炸彈通常依賴于遞歸解壓縮，在其中嵌套zip文件zip文件以獲得每層的額外因子1032。但是這個(gè)技巧只適用于遞歸解壓縮的實(shí)現(xiàn)，而大多數(shù)都沒(méi)有。

最著名的zip炸彈， 42.zip，擴(kuò)展到了一個(gè)強(qiáng)大的4.5 PB 如果它的所有六個(gè)層都是遞歸解壓縮的，那就是微不足道的 0.6 MB在頂層。

Zip Quines，就像Ellingsen 和Cox一樣，它們包含自己的副本，因此如果遞歸解壓縮無(wú)限擴(kuò)展，同樣可以非常安全地解壓縮一次。

本文展示了如何構(gòu)造一個(gè)壓縮比超過(guò)DEFAATE限制1032的非遞歸zip炸彈。它通過(guò)重疊zip容器內(nèi)的文件來(lái)工作，以便在多個(gè)文件中引用高度壓縮數(shù)據(jù)的“內(nèi)核”，而不制作它的多個(gè)副本。zip炸彈的輸出尺寸在輸入尺寸上呈二次方增長(zhǎng); 即，隨著炸彈變大，壓縮比變得更好。構(gòu)造取決于zip和DEFLATE的特征 - 它不能直接移植到其他文件格式或壓縮算法。它與大多數(shù)zip解析器兼容，例外的是“流”解析器，它在一次傳遞中解析而無(wú)需先查詢zip文件的中心目錄。我們?cè)噲D平衡兩個(gè)相互沖突的目標(biāo)：

  • 最大化壓縮比。我們將壓縮率定義為zip文件中包含的所有文件大小的總和除以zip文件本身的大小。它不計(jì)算文件名或其他文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，只計(jì)算內(nèi)容。
  • 兼容。Zip是一種棘手的格式，解析器不同，特別是在邊緣情況和可選功能周圍。避免利用僅適用于某些解析器的技巧。我們將評(píng)論某些方法來(lái)提高zip炸彈的效率，這會(huì)降低兼容性。

zip文件的結(jié)構(gòu)

zip文件由引用 文件的中央目錄組成。

正常格式

在這里插入圖片描述
中央目錄位于zip文件的末尾。它是中央目錄標(biāo)頭的列表。每個(gè)中央目錄頭包含單個(gè)文件的元數(shù)據(jù)，如文件名和CRC-32校驗(yàn)和，以及指向本地文件頭的向后指針。中央目錄標(biāo)題長(zhǎng)度為46個(gè)字節(jié)，加上文件名的長(zhǎng)度。

文件由本地文件頭和 后面的壓縮文件數(shù)據(jù)組成。本地文件頭長(zhǎng)30個(gè)字節(jié)，加上文件名的長(zhǎng)度。它包含來(lái)自中央目錄標(biāo)頭的元數(shù)據(jù)的冗余副本，以及隨后的文件數(shù)據(jù)的壓縮和未壓縮大小。Zip是容器格式，而不是壓縮算法。每個(gè)文件的數(shù)據(jù)都使用元數(shù)據(jù)中指定的算法進(jìn)行壓縮 - 通常是DEFLATE。

zip格式中的許多冗余和含糊不清允許各種惡作劇。zip炸彈只是刮擦表面。進(jìn)一步閱讀的鏈接：

  • 一萬(wàn)個(gè)安全隱患：ZIP文件格式，由Gynvael Coldwind講話
  • 模糊的zip解析允許隱藏來(lái)自linter和審閱者的附加文件，這是我在addons.mozilla.org中發(fā)現(xiàn)的漏洞

這種zip格式的描述省略了許多理解zip炸彈所不需要的細(xì)節(jié)。有關(guān)完整信息，請(qǐng)參閱 APPNOTE.TXT的4.3節(jié) 或Florian Buchholz 的PKZip文件結(jié)構(gòu)，或參閱源代碼。

第一個(gè)見(jiàn)解：重疊文件

通過(guò)壓縮一長(zhǎng)串重復(fù)字節(jié)，我們可以生成 高度壓縮數(shù)據(jù)的內(nèi)核。就其本身而言，內(nèi)核的壓縮率不能超過(guò)1032的DEFLATE限制，因此我們想要一種在許多文件中重用內(nèi)核的方法，而無(wú)需在每個(gè)文件中單獨(dú)復(fù)制它。我們可以通過(guò)重疊文件來(lái)實(shí)現(xiàn)：使許多中央目錄標(biāo)頭指向單個(gè)文件，其數(shù)據(jù)是內(nèi)核。

在這里插入圖片描述

讓我們看一個(gè)例子，看看這種結(jié)構(gòu)如何影響壓縮比。假設(shè)內(nèi)核是1000字節(jié) 并解壓縮到 1 MB。然后第一個(gè)MB 輸出“成本” 1078個(gè)字節(jié) 輸入：

  • 31個(gè)字節(jié) 用于本地文件頭（包括1字節(jié)文件名）
  • 47個(gè)字節(jié) 用于中央目錄頭（包括1字節(jié)文件名）
  • 1000字節(jié) 對(duì)于內(nèi)核本身

但每一個(gè) 1 MB 僅在第一次成本之后的產(chǎn)出 47個(gè)字節(jié) - 我們不需要另一個(gè)本地文件頭或內(nèi)核的另一個(gè)副本，只需要一個(gè)額外的中央目錄頭。因此，雖然內(nèi)核的第一個(gè)引用具有1 000 000 /1078≈928的壓縮比，但每個(gè)附加引用將該比率拉近接近1 000 000 /47≈21277，更大的內(nèi)核提高了上限。

這個(gè)想法的問(wèn)題是缺乏兼容性。由于許多中央目錄標(biāo)頭指向單個(gè)本地文件頭，因此元數(shù)據(jù)（特別是文件名）無(wú)法與每個(gè)文件匹配。一些解析器對(duì)此猶豫不決。 Info-ZIP UnZip （標(biāo)準(zhǔn)的Unix unzip程序）提取文件，但有警告：

unzip overlap.zip
inflating: A
B: mismatching "local" filename (A),continuing with "central" filename versioninflating: B
...

并且Python zipfile模塊 拋出異常：

$ python3 -m zipfile -e overlap.zip .
Traceback (most recent call last):
...
__main__.BadZipFile: File name in directory 'B' and header b'A' differ.

接下來(lái)，我們將看到如何修改文件名一致性的構(gòu)造，同時(shí)仍保留重疊文件的大部分優(yōu)點(diǎn)。

第二個(gè)見(jiàn)解：引用本地文件頭

我們需要為每個(gè)文件分離本地文件頭，同時(shí)仍然重用單個(gè)內(nèi)核。簡(jiǎn)單地連接所有本地文件頭都不起作用，因?yàn)閦ip解析器將找到一個(gè)本地文件頭，它希望找到DEFLATE流的開(kāi)頭。但這個(gè)想法會(huì)有所改變。我們將使用DEFLATE（非壓縮塊）的一個(gè)功能來(lái)“引用”本地文件頭，使它們看起來(lái)像是在內(nèi)核中終止的同一個(gè)DEFLATE流的一部分。每個(gè)本地文件頭（第一個(gè)除外）將以兩種方式解釋：作為代碼（zip文件結(jié)構(gòu)的一部分）和數(shù)據(jù)（文件內(nèi)容的一部分）。
在這里插入圖片描述

DEFLATE流是一系列 塊，其中每個(gè)塊可以是壓縮的或非壓縮的。壓縮塊是我們通常想到的; 例如，內(nèi)核是一個(gè)大的壓縮塊。但也有非壓縮塊，它以一個(gè)5字節(jié)的頭開(kāi)始， 長(zhǎng)度字段意味著“ 逐字輸出下一個(gè)n字節(jié)”。解壓縮非壓縮塊意味著僅剝離5字節(jié)頭。壓縮和非壓縮塊可以在DEFLATE流中自由混合。輸出是按順序解壓縮所有塊的結(jié)果的串聯(lián)。

“非壓縮”概念僅在DEFLATE層具有意義; 文件數(shù)據(jù)仍然在zip層計(jì)為“壓縮”，無(wú)論使用哪種塊.

最簡(jiǎn)單的方法是從內(nèi)到外理解這種引用重疊結(jié)構(gòu)，從最后一個(gè)文件開(kāi)始，然后向后工作。首先插入內(nèi)核，它將形成每個(gè)文件的文件數(shù)據(jù)結(jié)尾。

預(yù)先 添加本地文件頭LFH N并添加指向它的中央目錄頭CDH N. 將LFH N和CDH N中的“壓縮大小”元數(shù)據(jù)字段設(shè)置為內(nèi)核的壓縮大小。現(xiàn)在預(yù)先添加一個(gè)5字節(jié)的非壓縮塊頭（圖中用綠色顯示），其長(zhǎng)度字段等于LFH N的大小。前置第二個(gè)本地文件頭LFH N -1 并添加一個(gè)中央目錄頭CDH N -1這指向它。將兩個(gè)新標(biāo)頭中的“壓縮大小”元數(shù)據(jù)字段設(shè)置為內(nèi)核的壓縮大小 加上非壓縮塊標(biāo)頭的大小（5個(gè)字節(jié)） 加上 LFH N的大小。

此時(shí)，zip文件包含兩個(gè)名為“Y”和“Z”的文件。讓我們來(lái)看看解析它時(shí)zip解析器會(huì)看到什么。假設(shè)內(nèi)核的壓縮大小為1000字節(jié)，LFH N的大小為31字節(jié)。我們從CDH N -1開(kāi)始， 然后按照指向LFH N -1的指針。第一個(gè)文件的文件名是“Y”，其文件數(shù)據(jù)的壓縮大小是1036個(gè)字節(jié)。將下一個(gè)1036字節(jié)解釋為DEFLATE流，我們首先遇到非壓縮塊的5字節(jié)頭，該塊表示要復(fù)制接下來(lái)的31個(gè)字節(jié)。我們寫下接下來(lái)的31個(gè)字節(jié)，即LFH N.，我們解壓縮并附加到文件“Y”。繼續(xù)在DEFLATE流中，我們找到一個(gè)壓縮塊（內(nèi)核），我們將其解壓縮到文件“Y”?，F(xiàn)在我們已經(jīng)到達(dá)壓縮數(shù)據(jù)的末尾并且使用文件“Y”完成。繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)文件，我們按照從CDH N 到LFH N的指針，找到一個(gè)名為“Z”的文件，其壓縮大小為1000字節(jié)。將這1000個(gè)字節(jié)解釋為DEFLATE流，我們立即遇到壓縮塊（內(nèi)核再次）并將其解壓縮到文件“Z”。

現(xiàn)在我們已經(jīng)到了最終文件的末尾并完成了。輸出文件“Z”包含解壓縮的內(nèi)核; 輸出文件“Y”是相同的，但另外以LFH N的31個(gè)字節(jié)為前綴。

我們通過(guò)重復(fù)引用過(guò)程完成構(gòu)造，直到zip文件包含所需數(shù)量的文件。每個(gè)新文件都添加一個(gè)中心目錄頭，一個(gè)本地文件頭和一個(gè)非壓縮塊來(lái)引用緊接著的本地文件頭。壓縮文件數(shù)據(jù)通常是一系列DEFLATE非壓縮塊（引用的本地文件頭），后跟壓縮內(nèi)核。內(nèi)核中的每個(gè)字節(jié)對(duì)輸出大小貢獻(xiàn)大約1032? N，因?yàn)槊總€(gè)字節(jié)都是N的一部分文件。輸出文件的大小不同：zip文件中較早出現(xiàn)的文件大于稍后出現(xiàn)的文件，因?yàn)樗鼈儼鄮б?hào)的本地文件頭。輸出文件的內(nèi)容不是特別有意義，但沒(méi)有人說(shuō)它們必須有意義。

這種引用重疊結(jié)構(gòu)具有比前一部分的完全重疊結(jié)構(gòu)更好的兼容性，但兼容性是以壓縮比為代價(jià)的。在那里，每個(gè)添加的文件只花費(fèi)一個(gè)中央目錄標(biāo)題; 這里，它需要一個(gè)中心目錄頭，一個(gè)本地文件頭，以及引用頭的另外5個(gè)字節(jié)。

優(yōu)化

現(xiàn)在我們已經(jīng)有了基本zip炸彈結(jié)構(gòu)，我們將努力使其盡可能高效。我們想回答兩個(gè)問(wèn)題：

  • 對(duì)于給定的zip文件大小，最大壓縮比是多少？
  • 考慮到zip格式的限制，最大壓縮比是多少？

內(nèi)核壓縮

盡可能密集地壓縮內(nèi)核是值得的，因?yàn)槊總€(gè)解壓縮的字節(jié)都被放大N倍。為此，我們使用一個(gè)名為bulk_deflate的自定義DEFLATE壓縮器，專門用于壓縮重復(fù)字節(jié)串。

當(dāng)給定無(wú)限重復(fù)字節(jié)流時(shí)，所有體面的DEFLATE壓縮器將接近1032的壓縮比，但我們更關(guān)心特定的有限大小而不是漸近。bulk_deflate將更多數(shù)據(jù)壓縮到與通用壓縮器相同的空間：比zlib和Info-ZIP大約多26kB，比Zopfli大約多15kB，Zopfli是一種用于密度交換速度的壓縮器。
在這里插入圖片描述

bulk_deflate高壓縮比的價(jià)格缺乏一般性。bulk_deflate只能壓縮單個(gè)重復(fù)字節(jié)的字符串，并且只有那些特定長(zhǎng)度，即517 + 258的? ?為整數(shù)? ≥0此外密集壓縮，bulk_deflate是快速的，這樣做基本恒定的工作而不管輸入的大小，一邊從實(shí)際寫出壓縮字符串的工作。

文件名

出于我們的目的，文件名大多是自重。雖然文件名由于是引用的本地文件頭的一部分而確實(shí)對(duì)輸出大小做出了貢獻(xiàn)，但文件名中的一個(gè)字節(jié)的貢獻(xiàn)幾乎與內(nèi)核中的一個(gè)字節(jié)無(wú)關(guān)。我們希望文件名盡可能短，同時(shí)保持文件名不同，并且需要考慮兼容性。

在文件名上花費(fèi)的每個(gè)字節(jié)都是在內(nèi)核上花費(fèi)的2個(gè)字節(jié)。（2因?yàn)槊總€(gè)文件名在中央目錄頭和本地文件頭中出現(xiàn)兩次。）文件名字節(jié)平均只產(chǎn)生（N + 1）/ 4字節(jié)的輸出，而內(nèi)核中的一個(gè)字節(jié)計(jì)為1032? ?。

示例： 1 2 3

第一個(gè)兼容性考慮因素是字符編碼。zip格式規(guī)范規(guī)定文件名將被解釋為CP 437，或者如果設(shè)置了某個(gè)標(biāo)志位則為UTF-8（APPNOTE.TXT附錄D）。但這是跨zip解析器不兼容的一個(gè)主要問(wèn)題，它可能會(huì)將文件名解釋為某些固定或特定于語(yǔ)言環(huán)境的編碼。因此，為了兼容性，我們必須將自己限制在CP 437和UTF-8中具有相同編碼的字符; 即US-ASCII的95個(gè)可打印字符。

我們受文件系統(tǒng)命名限制的進(jìn)一步限制。某些文件系統(tǒng)不區(qū)分大小寫，因此“a”和“A”不計(jì)為不同的名稱。像FAT32這樣的常見(jiàn)文件系統(tǒng) 禁止某些字符， 如’*‘和’？'。

作為安全但不一定是最佳折衷方案，我們的zip炸彈將使用由36個(gè)字符的字母表組成的字符組成的文件名，不依賴于大小寫區(qū)別或使用特殊字符：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

文件名以明顯的方式生成，通過(guò)可能的字符循環(huán)每個(gè)位置并在溢出時(shí)添加位置：

“0”，“1”，“2”，…，“Z”，
“00”，“01”，“02”，…，“0Z”，
…，
“Z0”，“Z1”，“Z2”， …，“ZZ”，
“000”，“001”，“002”，…

有36個(gè)長(zhǎng)度為1的文件名，36 個(gè)長(zhǎng)度為2的文件名，依此類推。四個(gè)字節(jié)足以表示 1 727 604 不同的文件名。

鑒于zip文件中的N個(gè)文件名通常不是全長(zhǎng)相同，我們應(yīng)該按哪種方式排序，最短到最長(zhǎng)或最長(zhǎng)到最短？一點(diǎn)點(diǎn)反思表明最好把最長(zhǎng)的名字放在最后，因?yàn)檫@些名字引用最多。訂購(gòu)文件名最長(zhǎng)最后添加900 MB輸出到zblg.zip，與組織它們最長(zhǎng)的相比。不過(guò)，這是一個(gè)次要的優(yōu)化900 MB 只包括 0.0003％總輸出大小。

內(nèi)核大小

引用重疊結(jié)構(gòu)允許我們放置壓縮的數(shù)據(jù)內(nèi)核，然后便宜地復(fù)制它多次。對(duì)于給定的zip文件大小 X，我們應(yīng)該投入多少空間來(lái)存儲(chǔ)內(nèi)核，以及制作副本的數(shù)量是多少？

為了找到最佳平衡，我們只需要優(yōu)化單個(gè)變量N，即zip文件中的文件數(shù)。N的每個(gè)值都需要一定量的開(kāi)銷用于中央目錄頭，本地文件頭，引用塊頭和文件名。所有剩余空間都可以由內(nèi)核占用。因?yàn)镹必須是整數(shù)，并且在內(nèi)核大小降至零之前只能容納這么多文件，所以只需測(cè)試N的每個(gè)可能值 并選擇產(chǎn)生最多輸出的值。

將優(yōu)化程序應(yīng)用于X = 42 374，大小為42.zip，在N = 250 處找到最大值。這250個(gè)文件需要21 195 離開(kāi)的字節(jié)數(shù) 21 179內(nèi)核的字節(jié)數(shù)。該大小的內(nèi)核解壓縮到21 841 249 字節(jié)數(shù)（比率為 1031.3）。解壓縮內(nèi)核的250個(gè)副本加上來(lái)自引用的本地文件頭的一點(diǎn)點(diǎn)額外內(nèi)容，產(chǎn)生的總解壓縮輸出為5 461 307 620字節(jié)，壓縮率為129萬(wàn)。

在這里插入圖片描述 zbsm.zip 42 kB → 5.5 GB

zipbomb --mode = quoted_overlap --num-files = 250 --compressed-size = 21179> zbsm.zip

優(yōu)化在分配給內(nèi)核的空間和分配給文件頭的空間之間產(chǎn)生了幾乎均勻的分割。這不是巧合。讓我們看一下引用重疊結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型。在簡(jiǎn)化模型中，我們忽略了文件名，以及由于引用本地文件頭而導(dǎo)致輸出文件大小略有增加。對(duì)簡(jiǎn)化模型的分析將表明，內(nèi)核和文件頭之間的最佳分割大致是均勻的，并且當(dāng)分配最佳時(shí)，輸出大小以二次方式增長(zhǎng)。

定義一些常量和變量：

Xzip文件大小（固定）
?zip文件中的文件數(shù)（要優(yōu)化的變量）
CDH= 46中央目錄頭的大小（沒(méi)有文件名）
LFH= 30本地文件頭的大小（沒(méi)有文件名）
Q= 5DEFLATE非壓縮塊頭的大小
C≈1032內(nèi)核的壓縮比

設(shè)H（N）為N個(gè)文件所需的頭部開(kāi)銷量。請(qǐng)參考下圖以了解此公式的來(lái)源。

在這里插入圖片描述
H （ N ） = N ? （ C D H + L F H ） + （ N ? 1 ） ? Q H（N） = N ·（CDH + LFH）+（N -1）·Q H（N）=N?（CDH+LFH）+（N?1）?Q
內(nèi)核剩余的空間是 X - H（N）?？偨鈮嚎s大小 S X（N）是內(nèi)核的N個(gè)副本的大小，以比率C解壓縮。（在此簡(jiǎn)化模型中，我們忽略了來(lái)自引用的本地文件頭的次要附加擴(kuò)展。）
S X （ N ） = （ X ? H （ N ）） C N . = （ X ? （ N ? （ C D H + L F H ） + （ N ? 1 ） ? Q ）） C N . = ? （ C D H + L F H + Q ） C N 2 + （ X + Q ） C N . S X（N） =（X - H（N））C? N. =（X - （N ·（CDH + LFH）+（N -1）·Q））C? N. = - （CDH + LFH + Q）C? N 2 +（X + Q）C? N. SX（N）=（X?H（N））C?N.=（X?（N?（CDH+LFH）+（N?1）?Q））C?N.=?（CDH+LFH+Q）C?N2+（X+Q）C?N.
小號(hào)X（?）是一個(gè)多項(xiàng)式?，因此它的最大必須一個(gè)地方衍生物 小號(hào) ’ X（?）是零。取導(dǎo)數(shù)并找到零給我們 N OPT，最佳文件數(shù)。
小 號(hào) ′ X （ N ~ O P T ） = ? 2 （ C D H + L F H + Q ） C N O P T + （ X + Q ） C 0 = ? 2 （ C D H + L F H + Q ） C N O P T + （ X + Q ） C N O P T = （ X + Q ） / （ C D H + L F H + Q ） / 2 小號(hào) ' X（? OPT） = -2（CDH + LFH + Q）C? N OPT +（X + Q）C 0 = -2（CDH + LFH + Q）C? N OPT +（X + Q）C N OPT =（X + Q）/（CDH + LFH + Q）/ 2 小號(hào)′X（N~OPT）=?2（CDH+LFH+Q）C?NOPT+（X+Q）C0=?2（CDH+LFH+Q）C?NOPT+（X+Q）CNOPT=（X+Q）/（CDH+LFH+Q）/2
H（N OPT）為文件頭分配了最佳的空間量。它獨(dú)立于CDH，LFH和C，接近X?/ 2。
H （ N O P T ） = N O P T ? （ C D H + L F H ） + （ N O P T ? 1 ） ? Q = （ X ? Q ） / 2 H（N OPT） = N OPT ·（CDH + LFH）+（N OPT - 1）·Q =（X - Q）/ 2 H（NOPT）=NOPT?（CDH+LFH）+（NOPT?1）?Q=（X?Q）/2
S X（N OPT）是分配最佳時(shí)的總解壓縮大小。由此我們看到輸出大小在輸入大小上呈二次方增長(zhǎng)。
S X （ N O P T ） = （ X + Q ） 2 C / （ C D H + L F H + Q ） / 4 S X（N OPT） =（X + Q）^2 ?C /（CDH + LFH + Q）/ 4 SX（NOPT）=（X+Q）2?C/（CDH+LFH+Q）/4

它有點(diǎn)復(fù)雜，因?yàn)榫_的限制取決于實(shí)現(xiàn)。Python zipfile 忽略 文件數(shù)。Go archive / zip 允許 更大的文件計(jì)數(shù)，只要它們?cè)诘?6位中相等即可。但是為了廣泛的兼容性，我們必須堅(jiān)持所述的限制。

隨著我們將zip文件擴(kuò)大，最終我們遇到了zip格式的限制。zip文件最多可包含2 個(gè) 16-1個(gè)文件，每個(gè)文件的未壓縮大小最多為2^32 - 1個(gè)字節(jié)。更糟糕的是， 一些實(shí)現(xiàn) 采用最大可能值作為64位擴(kuò)展的存在的指示符，因此我們的限制實(shí)際上是2^16 - 2和2^32 - 2. 碰巧我們遇到的第一個(gè)限制是關(guān)于未壓縮的文件大小。在zip文件大小為8 319 377字節(jié)時(shí)，天真優(yōu)化將使我們的文件數(shù)為47 837，最大文件為2^32 + 311字節(jié)。

接受我們不能無(wú)限制地增加N和內(nèi)核的大小，我們希望找到可達(dá)到的最大壓縮比，同時(shí)保持在zip格式的限制內(nèi)。繼續(xù)進(jìn)行的方法是使內(nèi)核盡可能大，并擁有最大數(shù)量的文件。即使我們不能再維持內(nèi)核和文件頭之間的大致均勻分割，每個(gè)添加的文件確實(shí)會(huì)增加壓縮比 - 只是沒(méi)有像我們能夠繼續(xù)增長(zhǎng)內(nèi)核那樣快。實(shí)際上，當(dāng)我們添加文件時(shí)，我們需要減小內(nèi)核的大小，以便為每個(gè)添加的文件獲得稍大的文件大小騰出空間。

該計(jì)劃產(chǎn)生一個(gè)zip文件，其中包含2^16 - 2個(gè)文件和一個(gè)解壓縮到2^32 - 2 178 825字節(jié)的內(nèi)核。文件在zip文件的開(kāi)頭變長(zhǎng) - 第一個(gè)和最大的文件解壓縮到2^32 - 56個(gè)字節(jié)。這與我們可以使用bulk_deflate-encoding的粗略輸出大小一樣接近，最后54個(gè)字節(jié)的成本將超過(guò)它們的價(jià)值。（zip文件整體壓縮率是2800萬(wàn)，最后54個(gè)字節(jié)最多可以獲得54?1032?（2^16 - 2）…“3650萬(wàn)字節(jié)，所以只有54個(gè)字節(jié)可以用1個(gè)字節(jié)編碼才有用 - 我不能用不到2個(gè)字節(jié)進(jìn)行編碼。）所以除非你能將54個(gè)字節(jié)編碼成1個(gè)字節(jié)，否則只會(huì)降低壓縮率。）輸出大小這個(gè)zip炸彈，281 395 456 244 934字節(jié)，是理論最大值（2^32 - 1）?（2^16 - 1）的99.97％。 壓縮比的任何重大改進(jìn)只能來(lái)自減小輸入大小，而不是增加輸出大小。

在這里插入圖片描述 zblg.zip 10 MB → 281 TB

10 MB → 281 TB

zipbomb --mode = quoted_overlap --num-files = 65534 --max-uncompressed-size = 4292788525> zblg.zip

高效的CRC-32計(jì)算

中央目錄頭和本地文件頭中的元數(shù)據(jù)是 未壓縮文件數(shù)據(jù)的 CRC-32校驗(yàn)和。這帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)橹苯佑?jì)算每個(gè)文件的CRC-32需要與總解壓縮大小成比例地工作，這在設(shè)計(jì)上是很大的。（畢竟這是一個(gè)zip炸彈。）我們寧愿做最壞情況下與zip成比例的工作尺寸。有兩個(gè)因素對(duì)我們有利：所有文件共享一個(gè)共同的后綴（內(nèi)核），而未壓縮的內(nèi)核是一串重復(fù)的字節(jié)。我們將CRC-32表示為矩陣產(chǎn)品 - 這將使我們不僅可以快速計(jì)算內(nèi)核的校驗(yàn)和，還可以跨文件重用計(jì)算。本節(jié)中描述的技術(shù)是crc32_combine zlib中函數(shù)的輕微擴(kuò)展，Mark Adler 在此解釋 。

您可以將CRC-32建模為狀態(tài)機(jī)，為每個(gè)輸入位更新32位狀態(tài)寄存器。0位和1位的基本更新操作是：

uint32 crc32_update_0(uint32 state) {// Shift out the least significant bit.bit b = state & 1;state = state >> 1;// If the shifted-out bit was 1, XOR with the CRC-32 constant.if (b == 1)state = state ^ 0xedb88320;return state;
}uint32 crc32_update_1(uint32 state) {// Do as for a 0 bit, then XOR with the CRC-32 constant.return crc32_update_0(state) ^ 0xedb88320;
}

如果你認(rèn)為狀態(tài)寄存器是一個(gè)32元素的二進(jìn)制向量，并使用XOR進(jìn)行加法和AND進(jìn)行乘法運(yùn)算，那么 crc32_update_0就是 線性變換 ; 即，它可以表示為乘以32×32二進(jìn)制 變換矩陣。要了解原因，請(qǐng)注意將矩陣乘以向量只是將每列乘以向量的相應(yīng)元素后對(duì)矩陣的列求和。移位操作state >> 1 只是取狀態(tài)向量的每個(gè)位 i并將其乘以除了位i -1（從右到左對(duì)位進(jìn)行編號(hào)）之外的任何位置的向量。有條件的最終XOR state ^ 0xedb88320 只在位時(shí)發(fā)生 b是1可以代表第一次乘以 b0xedb88320然后將其異或進(jìn)入狀態(tài)。

此外，crc32_update_1只是 crc32_update_0加（XOR）常數(shù)。這使得crc32_update_1一個(gè) 仿射變換：矩陣乘法再平移（即，矢量相加）。如果我們將變換矩陣的尺寸放大到33×33并且將額外的元素附加到始終為1的狀態(tài)向量，我們可以在單個(gè)步驟中表示矩陣乘法和平移。（此表示稱為 齊次坐標(biāo)。）

矩陣M 0如下

010000000000000000000000000000000
001000000000000000000000000000000
000100000000000000000000000000000
000010000000000000000000000000000
000001000000000000000000000000000
100000100000000000000000000000000
000000010000000000000000000000000
000000001000000000000000000000000
100000000100000000000000000000000
100000000010000000000000000000000
000000000001000000000000000000000
000000000000100000000000000000000
000000000000010000000000000000000
000000000000001000000000000000000
000000000000000100000000000000000
100000000000000010000000000000000
000000000000000001000000000000000
000000000000000000100000000000000
000000000000000000010000000000000
100000000000000000001000000000000
100000000000000000000100000000000
100000000000000000000010000000000
000000000000000000000001000000000
100000000000000000000000100000000
100000000000000000000000010000000
000000000000000000000000001000000
100000000000000000000000000100000
100000000000000000000000000010000
000000000000000000000000000001000
100000000000000000000000000000100
100000000000000000000000000000010
100000000000000000000000000000000
000000000000000000000000000000001

矩陣M1如下

010000000000000000000000000000000
001000000000000000000000000000000
000100000000000000000000000000000
000010000000000000000000000000000
000001000000000000000000000000000
100000100000000000000000000000001
000000010000000000000000000000000
000000001000000000000000000000000
100000000100000000000000000000001
100000000010000000000000000000001
000000000001000000000000000000000
000000000000100000000000000000000
000000000000010000000000000000000
000000000000001000000000000000000
000000000000000100000000000000000
100000000000000010000000000000001
000000000000000001000000000000000
000000000000000000100000000000000
000000000000000000010000000000000
100000000000000000001000000000001
100000000000000000000100000000001
100000000000000000000010000000001
000000000000000000000001000000000
100000000000000000000000100000001
100000000000000000000000010000001
000000000000000000000000001000000
100000000000000000000000000100001
100000000000000000000000000010001
000000000000000000000000000001000
100000000000000000000000000000101
100000000000000000000000000000011
100000000000000000000000000000001
000000000000000000000000000000001

33×33變換矩陣M 0和M 1分別計(jì)算由0位和1位影響的CRC-32狀態(tài)變化。列向量存儲(chǔ)在底部的最高有效位：從下到上讀取第一列，您會(huì)看到CRC-32多項(xiàng)式常量edb88320 16 = 1 1 1 0 1 1 0 11 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 00 2。兩個(gè)矩陣僅在最終列中不同，最終列表示齊次坐標(biāo)中的平移向量。在M 0中，平移為零，并且在M 1中，它是edb88320 16，CRC-32多項(xiàng)式常數(shù)。正好在對(duì)角線上方的1表示換檔操作state >> 1。

這兩種操作crc32_update_0和crc32_update_1 可以由33×33的變換矩陣來(lái)表示。示出了矩陣M 0和M 1。矩陣表示的好處是矩陣組成。假設(shè)我們想要表示通過(guò)處理ASCII字符’a’而產(chǎn)生的狀態(tài)變化，其二進(jìn)制表示為01100001 2。我們可以在單個(gè)變換矩陣中表示這8位的累積CRC-32狀態(tài)變化：
M a = M 0 M 1 M 1 M 0 M 0 M 0 M 0 M 1 M a = M 0 M 1 M 1 M 0 M 0 M 0 M 0 M 1 Ma=M0M1M1M0M0M0M0M1
并且我們可以通過(guò)將M a的多個(gè)副本乘以一起矩陣求冪來(lái)表示一串重復(fù)’a’的狀態(tài)變化。我們可以使用square-and-multiply算法快速進(jìn)行矩陣求冪，這允許我們 僅在大約log 2 n步驟中計(jì)算M n。例如，表示9’a的字符串的狀態(tài)變化的矩陣是 ?
$$
（Ma）9 = M M M M M M M M Ma a a a a a a a a

=（M M M M）2 M.a a a a a

=（（M M）2）2 M.a a a

=（（（Ma）2）2）2 M.a
$$
square-and-multiply算法對(duì)于計(jì)算M kernel是非壓縮內(nèi)核的矩陣很有用，因?yàn)閮?nèi)核是一串重復(fù)的字節(jié)。要從矩陣生成CRC-32校驗(yàn)和值，請(qǐng)將矩陣乘以零向量。（齊次坐標(biāo)中的零向量，即：32 0后跟1。這里我們省略校正和預(yù)處理和后處理的次要復(fù)雜性。）為了計(jì)算每個(gè)文件的校驗(yàn)和，我們向后工作。首先初始化M ：= M 內(nèi)核。內(nèi)核的校驗(yàn)和也是最終文件的校驗(yàn)和，文件 N，因此將M乘以零向量并將得到的校驗(yàn)和存儲(chǔ)在CDH N和LFH中?。的文件的文件數(shù)據(jù) ? - 1相同的文件的文件數(shù)據(jù) ?，但隨著LFH添加的前綴 ?。這樣計(jì)算中號(hào)LFH ?，用于LFH狀態(tài)改變矩陣 ?，和更新中號(hào) ：= 中號(hào) 中號(hào)LFH ??，F(xiàn)在 M表示處理LFH N后跟內(nèi)核的累積狀態(tài)變化。 通過(guò)再次將 M乘以零向量來(lái)計(jì)算文件 N -1的校驗(yàn)和。繼續(xù)該過(guò)程，將狀態(tài)變化矩陣?yán)鄯e到 M中，直到所有文件都已處理完畢。

擴(kuò)展名：Zip64

早些時(shí)候，由于zip格式的限制，我們?cè)跀U(kuò)展方面遇到了障礙 - 無(wú)論zip文件多么巧妙地打包，都不可能產(chǎn)生超過(guò)281 TB的輸出。使用Zip64可以超越這些限制，Zip64是zip格式的擴(kuò)展，可將某些標(biāo)題字段的大小增加到64位。對(duì)Zip64的支持絕不是通用的，但它是更常用的擴(kuò)展之一。至于壓縮率，Zip64的作用是將中央目錄頭的大小從46字節(jié)增加到58字節(jié)，并將本地目錄頭的大小從30字節(jié)增加到50字節(jié)。參考 公式 為了在簡(jiǎn)化模型中實(shí)現(xiàn)最佳擴(kuò)展，我們看到Zip64格式的zip炸彈仍然以二次方式增長(zhǎng)，但由于分母較大而變得更慢 - 這 在Zip64線的垂直位置略低的下圖可見(jiàn) 。為了彌補(bǔ)兼容性的損失和增長(zhǎng)緩慢，我們刪除了所有實(shí)際的文件大小限制。
在這里插入圖片描述
假設(shè)我們想要一個(gè)擴(kuò)展到的zip炸彈 4.5 PB，與.zip遞歸擴(kuò)展的大小相同。zip文件有多大？使用二進(jìn)制搜索，我們發(fā)現(xiàn)解壓縮大小超過(guò)解壓縮大小42.zip的最小zip文件的壓縮大小為 46 MB。
在這里插入圖片描述 zbxl.zip 46 MB → 4.5 PB （Zip64，兼容性較差）

zipbomb --mode = quoted_overlap --num-files = 190023 --compressed-size = 22982788 --zip64> zbxl.zip

4.5 PB大致是Event Horizon Telescope捕獲的數(shù)據(jù)大小，用于制作黑洞，堆棧和硬盤堆棧的 第一張圖像。

使用Zip64，考慮最大壓縮率不再是實(shí)際有趣的，因?yàn)槲覀兛梢岳^續(xù)增加zip文件大小和壓縮率，直到壓縮的zip文件都非常大。然而，一個(gè)有趣的門檻是2 64 個(gè)字節(jié) （18 EB 要么 16 EiB） - 大多數(shù)文件系統(tǒng)都不適合這么多數(shù)據(jù)。二進(jìn)制搜索找到產(chǎn)生至少那么多輸出的最小zip炸彈：它包含1200萬(wàn) 文件并具有壓縮內(nèi)核 1.5 GB。zip文件的總大小是 2.9 GB 它解壓縮到 2 64 + 11 727 895 877字節(jié)，壓縮比超過(guò) 62億。我沒(méi)有讓這個(gè)可下載，但你可以使用源代碼自己生成它。它包含的文件非常大，可以發(fā)現(xiàn) Info-ZIP UnZip 6.0中的錯(cuò)誤。

zipbomb --mode = quoted_overlap --num-files = 12056313 --compressed-size = 1482284040 --zip64> zbxxl.zip

擴(kuò)展名：bzip2

? bzip2以一個(gè)行程編碼步驟開(kāi)始，該步驟將重復(fù)字節(jié)串的長(zhǎng)度減少51倍。然后將數(shù)據(jù)分成 900 kB塊和每個(gè)塊單獨(dú)壓縮。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行長(zhǎng)度編碼后的一個(gè)塊可以壓縮到32個(gè)字節(jié)。900 000×51/32 = 1 434 375。

DEFLATE是zip格式中最常用的壓縮算法，但它只是眾多選項(xiàng)中的一種?？赡艿诙N最常見(jiàn)的算法是bzip2，雖然不像DEFLATE那樣兼容，但它可能是第二種最常用的壓縮算法。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，bzip2的最大壓縮比約為1.4百萬(wàn)，這允許更密集的內(nèi)核包裝。忽略兼容性的損失，bzip2能否實(shí)現(xiàn)更高效的zip炸彈？

是 - 但僅適用于小文件。問(wèn)題是bzip2沒(méi)有像我們用來(lái)引用本地文件頭的 非壓縮的DEFLATE 塊那樣。因此不可能重疊文件并重用內(nèi)核 - 每個(gè)文件必須有自己的副本，因此整體壓縮率并不比任何單個(gè)文件的比率好。在圖中我們看到，無(wú)重疊bzip2僅對(duì)大約一兆字節(jié)以下的文件優(yōu)于引用的DEFLATE。

仍然有希望使用bzip2 - 下一節(jié)中討論的本地文件頭引用的替代方法。此外，如果您碰巧知道某個(gè)zip解析器支持bzip2 并容忍不匹配的文件名，那么您可以使用完全重疊構(gòu)造，而不需要引用。

在這里插入圖片描述
zip尺寸適用于各種zip炸彈結(jié)構(gòu)。請(qǐng)注意日志日志比例。每個(gè)結(jié)構(gòu)都顯示有和沒(méi)有Zip64。無(wú)重疊構(gòu)造具有線性生長(zhǎng)速率，其在線的1：1斜率中可見(jiàn)。bzip2線的垂直偏移表明bzip2的壓縮比大約是DEFLATE的壓縮比的千倍。引用的DEFLATE結(jié)構(gòu)具有二次增長(zhǎng)率，如線的2：1斜率所證明的。Zip64變體的效率略低，但允許輸出超過(guò)281 TB。在達(dá)到最大文件大小時(shí)，字段引用的bzip2從二次到線性轉(zhuǎn)換的行（2^32 - 2個(gè)字節(jié)），或外場(chǎng)引用允許的最大文件數(shù)。

擴(kuò)展：額外字段引用

到目前為止，我們使用DEFLATE的一個(gè)功能來(lái)引用本地文件頭，我們剛剛看到同樣的技巧不適用于bzip2。有一種替代的引用方式，稍微有點(diǎn)限制，只使用zip格式的功能，而不依賴于壓縮算法。

在本地文件頭結(jié)構(gòu)的末尾有一個(gè)可變長(zhǎng)度的 *額外字段，*其目的是存儲(chǔ)不適合標(biāo)題的普通字段的信息（APPNOTE.TXT第4.3.7節(jié)））。額外信息可以包括例如高分辨率時(shí)間戳或Unix uid / gid; Zip64信息存儲(chǔ)在額外字段中。額外字段表示為長(zhǎng)度值結(jié)構(gòu); 如果我們?cè)诓惶砑又档那闆r下增加長(zhǎng)度字段，那么額外的字段將增長(zhǎng)到包含在zip文件中的任何內(nèi)容 - 即下一個(gè)本地文件頭。使用此技術(shù)，每個(gè)本地文件頭可以通過(guò)將它們包含在其自己的額外字段中來(lái)“引用”以下本地文件頭。與DEFLATE非壓縮塊引用相比，額外字段引用的好處有三個(gè)：

  1. 額外字段引用只需要4個(gè)字節(jié)的開(kāi)銷，而不是5個(gè)字節(jié)，從而為內(nèi)核留出更多空間。
  2. 額外字段引用不會(huì)增加文件的大小，這會(huì)在zip格式的限制下運(yùn)行時(shí)為更大的內(nèi)核留下更多的空間。
  3. 額外字段引用提供了一種將引用與bzip2結(jié)合的方法。

盡管有這些好處，但外場(chǎng)報(bào)價(jià)不如DEFLATE報(bào)價(jià)靈活。它不像DEFLATE引用那樣鏈：每個(gè)本地文件頭不僅必須包含緊接的下一個(gè)頭，而且還必須包含所有后面的頭。隨著接近zip文件的開(kāi)頭，額外字段的長(zhǎng)度會(huì)增加。因?yàn)轭~外字段的最大長(zhǎng)度為 2^16 - 1個(gè)字節(jié)，假設(shè)文件名按照描述分配，則最多只能引用1808個(gè)本地文件頭（或帶有Zip64的1170）。（在DEFLATE的情況下，您可以對(duì)第一個(gè)（最短的）本地文件頭使用額外字段引用，然后切換到剩余的DEFLATE引用。）另一個(gè)問(wèn)題是，為了符合內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在額外字段中，必須選擇16位類型標(biāo)記（APPNOTE.TXT第4.5.2節(jié)）。在引用的數(shù)據(jù)之前。我們想要選擇一個(gè)類型標(biāo)記，它將導(dǎo)致解析器忽略引用的數(shù)據(jù)，而不是試圖將其解釋為有意義的元數(shù)據(jù)。Zip解析器應(yīng)該忽略未知類型標(biāo)記，因此我們可以隨機(jī)選擇類型標(biāo)記，但是存在將來(lái)可能分配標(biāo)記的風(fēng)險(xiǎn)，從而破壞了構(gòu)造的兼容性。
在這里插入圖片描述

上圖說(shuō)明了使用帶有和不帶Zip64的bzip2的額外字段引用的可能性。兩條線都有一個(gè)膝蓋，在該拐點(diǎn)處，生長(zhǎng)從二次轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性。在非Zip64情況下，膝蓋出現(xiàn)在最大未壓縮文件大小的位置（2……32 - 2個(gè)字節(jié)） 到達(dá)了; 在此之后，人們只能增加文件數(shù)量，而不能增加文件的大小。當(dāng)文件數(shù)達(dá)到1809時(shí)，當(dāng)我們?cè)陬~外字段中用盡房間引用額外標(biāo)題時(shí)，該行完全結(jié)束。在Zip64的情況下，膝蓋發(fā)生在1171個(gè)文件，之后文件的大小可以增加，但不是它們的數(shù)量。外場(chǎng)引用也有助于DEFLATE，但差別很小，以至于在視覺(jué)上難以察覺(jué)，因此從圖中省略了。它將 zbsm.zip 的壓縮比提高了 1.2％; zblg.zip 0.019％;和zbxl.zip 0.0025％。

討論

在相關(guān)工作中， Pl?tz等人。 使用重疊文件創(chuàng)建近自我復(fù)制的zip文件。Gynvael Coldwind 之前曾建議（幻燈片47）重疊文件。

為了兼容性，我們?cè)O(shè)計(jì)了引用重疊zip炸彈結(jié)構(gòu)，考慮了許多實(shí)現(xiàn)差異，其中一些顯示在下表中。由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)與通常從后到前工作的zip解析器兼容，首先咨詢中心目錄并將其用作文件索引。其中包括Nail中包含的示例zip解析器，這是從正式語(yǔ)法自動(dòng)生成的。但是，這種結(jié)構(gòu)與“流”解析器不兼容，這些解析器是在沒(méi)有首先讀取中心目錄的情況下從頭到尾解析zip文件的解析器。就其性質(zhì)而言，流式解析器不允許任何類型的文件重疊。最有可能的結(jié)果是他們只會(huì)提取第一個(gè)文件。它們甚至可能引發(fā)錯(cuò)誤，就像sunzip一樣，它解析了最后的中心目錄并檢查它與已經(jīng)看到的本地文件頭的一致性。

如果您需要提取的文件以除本地文件頭的字節(jié)之外的某個(gè)前綴開(kāi)頭，則可以在引用下一個(gè)頭的非壓縮塊之前插入DEFLATE塊。并非zip文件中的每個(gè)文件都必須參與炸彈構(gòu)造：如果需要，您還可以包含普通文件以符合某種特殊格式。（源代碼有一個(gè)--template 選項(xiàng)來(lái)促進(jìn)這個(gè)用例。）許多文件格式使用zip作為容器; 示例是Java JAR，Android APK和LibreOffice文檔。

PDF 在許多方面類似于zip。它在文件末尾有一個(gè)交叉引用表，指向文件中較早的對(duì)象，它支持通過(guò)FlateDecode過(guò)濾器對(duì)對(duì)象進(jìn)行DEFLATE壓縮。我沒(méi)有嘗試過(guò)，但也許可以使用引用重疊的想法制作PDF壓縮炸彈。甚至可能沒(méi)有必要努力工作：binaryhax0r在 博客文章中 建議人們可以簡(jiǎn)單地在單個(gè)對(duì)象上指定多層FlateDecode，這使得壓縮炸彈變得容易。

檢測(cè)我們?cè)诒疚闹虚_(kāi)發(fā)的特定類型的zip炸彈很容易：只需查找重疊文件。Mark Adler已經(jīng) 為Info-ZIP UnZip 編寫了一個(gè)補(bǔ)丁。但是，一般來(lái)說(shuō)，拒絕重疊文件并不能防止所有類別的zip炸彈。除非您準(zhǔn)確了解將用于解析它的解析器的內(nèi)部，否則很難預(yù)先確定zip文件是否是炸彈。 通常，查看標(biāo)題并匯總所有文件的“未壓縮大小”字段不起作用，因?yàn)闃?biāo)題中存儲(chǔ)的值可能與實(shí)際的未壓縮大小不一致。（請(qǐng)參閱兼容性表中的“允許太短的文件大小”行。）對(duì)zip炸彈的強(qiáng)大保護(hù)涉及在操作時(shí)對(duì)zip解析器設(shè)置時(shí)間，內(nèi)存和磁盤空間限制。處理zip解析，作為對(duì)不受信任數(shù)據(jù)的任何復(fù)雜操作，請(qǐng)謹(jǐn)慎操作。

Info-ZIP UnZip 6.0Python 3.7 zipfile去1.12 檔案/郵編yauzl 2.10.0 （Node.js）指甲 示例/zipAndroid 9.0.0 r1 libziparchivesunzip 0.4 （流媒體）
DEFLATE???????
ZIP64???????
bzip2的???????
允許不匹配的文件名警告??????
允許錯(cuò)誤的CRC-32警告?如果為零????
允許太短的文件大小???????
允許文件大小為2 32 - 1???????
允許文件數(shù)為2 16 - 1???????
unzips overlap.zip警告??????
解壓縮zbsm.zip和zblg.zip???????
解壓縮zbxl.zip???????

所選zip解析器與各種zip功能，邊框和zip炸彈結(jié)構(gòu)的兼容性。背景顏色表示從限制較少到限制較多的比例。為了獲得最佳兼容性，請(qǐng)使用不帶Zip64的DEFLATE壓縮，匹配中央目錄頭和本地文件頭中的名稱，計(jì)算正確的CRC，并避免32位和16位字段的最大值。

致謝

我感謝 Mark Adler， Russ Cox， Brandon Enright， Marek Majkowski， Josh Wolfe以及USENIX WOOT 2019評(píng)論員對(duì)本文草稿的評(píng)論。CaolánMcNamara評(píng)估了LibreOffice中zip炸彈的安全影響。

本文的一個(gè)版本將出現(xiàn)在 USENIX WOOT 2019 研討會(huì)上。該論文的源代碼可用。 準(zhǔn)備提交的工件是zipbomb-woot19.zip

你有沒(méi)有找到一個(gè)扼殺這些zip炸彈的系統(tǒng)？他們是否幫助您展示漏洞或贏得錯(cuò)誤賞金？ 讓我知道，我會(huì)在這里提一下。

  • LibreOffice 6.1.5.2

    重命名為zblg.odt或zblg.docx的zblg.zip將導(dǎo)致LibreOffice在嘗試確定文件格式時(shí)創(chuàng)建和刪除大量~4 GB的臨時(shí)文件。它最終完成，它會(huì)刪除臨時(shí)文件，因此它只是一個(gè)不填滿磁盤的臨時(shí)DoS。CaolánMcNamara回復(fù)了我的錯(cuò)誤報(bào)告。

  • Mozilla addons-server 2019.06.06

    我嘗試了針對(duì)本地安裝的addons-server的zip炸彈，這是addons.mozilla.org背后的軟件的一部分。該系統(tǒng)處理它擺好，強(qiáng)加時(shí)間限制 的110秒提取。zip炸彈的擴(kuò)展速度與磁盤允許達(dá)到時(shí)間限制一樣快，但在此之后，進(jìn)程被終止并且解壓縮的文件最終會(huì)自動(dòng)清除。

  • UnZip 6.0

    Mark Adler 為UnZip 編寫 了一個(gè)補(bǔ)丁來(lái)檢測(cè)這類zip炸彈。2019年7月5日：我注意到CVE-2019-13232 已分配給UnZip。就個(gè)人而言，我認(rèn)為UnZip（或任何zip解析器）處理此處討論的zip炸彈的能力必然代表一個(gè)安全漏洞，甚至是一個(gè)bug。這是一種自然的實(shí)現(xiàn)方式，并且不會(huì)以任何方式違反規(guī)范。本文中討論的類型只是一種類型的zip炸彈，并且有許多方法可以解決zip解析可能出錯(cuò)的非炸彈。 如上所述，如果要抵御資源耗盡攻擊，你應(yīng)該不嘗試枚舉，檢測(cè)和阻止每個(gè)已知的攻擊; 相反，你應(yīng)該對(duì)時(shí)間和其他資源施加外部限制，這樣無(wú)論面對(duì)什么樣的攻擊，解析器都不會(huì)行為過(guò)多。嘗試檢測(cè)和拒絕某些結(jié)構(gòu)作為首次通過(guò)優(yōu)化沒(méi)有任何問(wèn)題，但你不能就此止步。如果您最終沒(méi)有隔離并限制對(duì)不受信任數(shù)據(jù)的操作，則您的系統(tǒng)可能仍然容易受到攻擊。考慮用HTML中的跨站點(diǎn)腳本進(jìn)行類比：正確的防御不是嘗試過(guò)濾掉可能被解釋為代碼的字節(jié)，而是要正確地逃避一切。

  • 防病毒引擎

    Twitter用戶@TVqQAAMAAAAEAAA 報(bào)告稱 “我的測(cè)試機(jī)器上的McAfee AV爆炸了”。我沒(méi)有獨(dú)立確認(rèn)，也沒(méi)有版本號(hào)等細(xì)節(jié)。Tavis Ormandy 指出 ，VirusTotal for zblg.zip 中有很多“Timeout”結(jié)果 （截圖）2019年7月6日）。AhnLab-V3，ClamAV，DrWeb，Endgame，F-Secure，GData，K7AntiVirus，K7GW，MaxSecure，McAfee，McAfee-GW-Edition，Panda，Qihoo-360，Sophos ML，VBA32。 zbsm.zip的結(jié)果 （截圖2019年7月6日） 是相似的，但有一組不同的超時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)：Baido，噶，ClamAV的，CMC，DrWeb，殘局，ESET，NOD32，F-Secure公司，的GData，金山，邁克菲-GW-版，納米防病毒時(shí)，Acronis 。有趣的是，zbxl.zip的結(jié)果沒(méi)有超時(shí) ; （截圖2019年7月6日） 也許這意味著一些殺毒軟件不支持Zip64？一些引擎將文件檢測(cè)為某種壓縮炸彈。有趣的是，當(dāng)進(jìn)行小的修改時(shí)，它們是否仍然這樣做，例如更改文件名或?yàn)槊總€(gè)文件添加ASCII前綴。

http://www.risenshineclean.com/news/42445.html

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