どのようにしてZip爆弾を作成しますか？

zip爆弾に関するこの質問は、当然、このトピックに関するウィキペディアのページへと私を導きました。この記事では、1.3エクサバイトに解凍される45.1 kbのzipファイルの例について述べています。

そもそもそのようなファイルを作成するために使用される原則/テクニックは何ですか？実際にこれを実行するのではなく、関連する概念の簡略化された「方法-動作」説明に興味があります。

PS

この記事では9層のzipファイルについて言及しているため、一連のゼロを圧縮するという単純なケースではありません。なぜ9、なぜそれぞれ10個のファイルなのか？

ウィキペディアのページからの引用：

Zip爆弾の1つの例は、45.1キロバイトの圧縮データであるファイル45.1.zipで、10組のネストされたzipファイルの9つのレイヤーが含まれ、各最下層のアーカイブには1.30ギガバイトのファイルが含まれ、合計1.30エクサバイトの非圧縮データが含まれます。 。

したがって、必要なのは、ゼロが満載された単一の1.3GBファイル1つで、ZIPファイルに圧縮し、10コピーを作成し、ZIPファイルにパックして、このプロセスを9回繰り返します。

このようにして、完全に解凍すると不合理な量のデータを生成するファイルを取得できますが、その量で開始する必要はありません。

さらに、ネストされたアーカイブにより、ウイルススキャナー（これらの「爆弾」の主なターゲット）などのプログラムがスマートになり、「大きすぎる」アーカイブの解凍を拒否するようになります。これは、最終レベルまでのデータの総量がそれほどではありませんが、そのレベルに到達するまでは、最下位レベルのファイルの大きさを「確認」することはなく、個々のファイルが「大きすぎる」ことはありません。問題になるのは膨大な数だけです。

ゼロの1.3エクサバイトのファイルを作成します。

右クリック> [圧縮（zip形式）フォルダーに送信]。

これは、Linuxで次のコマンドを使用して簡単に実行できます。

dd if=/dev/zero bs=1024 count=10000 | zip zipbomb.zip -

countを、圧縮するKBの数に置き換えます。上記の例では、10MiBのzip爆弾を作成します（爆弾の多くはありませんが、プロセスを示しています）。

すべての非圧縮データを保存するためにハードディスク領域は必要ありません。

以下はWindows用です。

コンセプトのセキュリティフォーカス証明（！NSFW）、それは（42 zipファイル名である）ので、同じようになっており、16個のフォルダ、16個のフォルダとそれぞれのZIPファイルです：

\ 42 \ lib 0 \ book 0 \ chapter 0 \ doc 0 \ 0.dll
...
\ 42 \ lib F \ book F \ chapter F \ doc F \ 0.dll

この図はおそらく間違っていますが、4 ^ 16（4,294,967,296）ディレクトリが生成されます。各ディレクトリにはNバイトの割り当てスペースが必要なので、巨大になります。末尾のdllファイルは0バイトです。

最初のディレクトリのみを解凍すると\42\lib 0\book 0\chapter 0\doc 0\0.dll、4GBの割り当てスペースが生じます。

深刻な答え：

（基本的に）圧縮は繰り返しパターンのスポッティングに依存するため、zipファイルには次のようなデータが含まれます。

0x100000000000000000000000000000000000  
(Repeat this '0' ten trillion times)

非常に短いzipファイルですが、展開すると巨大になります。

実用的な設定でファイルを作成するには（つまり、巨大なハードドライブに1.3エクサバイトのファイルを作成せずに）、バイナリレベルでファイル形式を学習し、目的のファイルがどのように見えるかに変換するものをポストする必要があります。圧縮。

この記事では9層のzipファイルについて言及しているため、一連のゼロを圧縮するという単純なケースではありません。なぜ9、なぜそれぞれ10個のファイルなのか？

まず、ウィキペディアの記事では、現在5つのレイヤーにそれぞれ16個のファイルがあると述べています。不一致がどこから来ているのかはわかりませんが、それだけではありません。本当の問題は、そもそもなぜネストを使うのかということです。

DEFLATEは、zipファイル*で唯一サポートされている圧縮方法であり、最大圧縮率は1032です。これは、1〜3バイトの繰り返しシーケンスに対して漸近的に実現できます。zipファイルに対して何をしても、DEFLATEのみを使用している限り、解凍されたサイズは元のzipファイルのサイズの最大1032倍になります。

したがって、本当に法外な圧縮率を実現するには、ネストされたzipファイルを使用する必要があります。2層の圧縮がある場合、最大比率は1032 ^ 2 = 1065024になります。3の場合、1099104768となります。42.zipで使用される5つのレイヤーの場合、理論的な最大圧縮率は1170572956434432です。ご覧のとおり、実際の42.zipはそのレベルとはかけ離れています。その一部はzip形式のオーバーヘッドであり、一部は気にしなかっただけです。

推測しなければならないのですが、42.zipは、大きな空のファイルを作成し、それを繰り返し圧縮してコピーすることで作成されたと言えます。フォーマットの制限を押し上げたり、圧縮などを最大化したりする試みはありません。レイヤーごとに16個のコピーを任意に選択しただけです。ポイントは、大きな労力をかけずに大きなペイロードを作成することでした。

注：bzip2などの他の圧縮形式では、最大圧縮率がはるかに高くなります。ただし、ほとんどのzipパーサーはそれらを受け入れません。

PSそれ自体のコピーに解凍するzipファイルを作成することが可能です（クイン）。自分自身の複数のコピーに解凍するものを作成することもできます。したがって、ファイルを再帰的に永久に解凍すると、可能な最大サイズは無限になります。唯一の制限は、反復ごとに最大で1032増加できることです。

PPS 1032の図では、zip内のファイルデータがばらばらであると想定しています。zipファイル形式の特徴の1つは、アーカイブ内のファイルとファイルデータへのオフセットをリストする中央ディレクトリがあることです。同じデータを指す複数のファイルエントリを作成すると、ネストを行わなくてもはるかに高い圧縮率を実現できますが、そのようなzipファイルはパーサーによって拒否される可能性があります。

zipbomb（またはgzbomb）を作成する良い方法は、対象のバイナリ形式を知ることです。それ以外の場合は、ストリーミングファイルを使用しても（たとえばを使用して/dev/zero）、ストリームの圧縮に必要な計算能力に制限されます。

gzip爆弾の良い例：http : //selenic.com/googolplex.gz57（いくつかのレベルの圧縮の後にファイルに埋め込まれたメッセージがあり、結果として巨大なファイルになります）

そのメッセージを見つけて楽しんでください:)

おそらく、UNIXでは、特定の量のゼロを直接zipプログラムなどにパイプできますか？あなたがそれをどのように行うかを説明するほどUNIXについて十分に知りません。それ以外には、ゼロのソースが必要であり、それらを標準入力または何かから読み取るジッパーにパイプします...

すべてのファイル圧縮アルゴリズムは、圧縮される情報のエントロピーに依存しています。理論的には、0または1のストリームを圧縮できます。十分に長い場合は、非常によく圧縮されます。

それが理論の部分です。実用的な部分はすでに他の人から指摘されています。

bz2、lzma（7-zip）、rarなどの最近（1995年以降）の圧縮アルゴリズムは、単調なファイルの壮大な圧縮を提供します。圧縮の単一層で、サイズが大きいコンテンツを管理可能なサイズにラップできます。

別のアプローチは、極端なサイズ（エクサバイト）のスパースファイルを作成し、スパースファイル（tarなど）を理解するありふれたファイルで圧縮することです。これにより、審査官がファイルをストリーミングする場合、審査官は存在するすべてのゼロを超えて読み取る必要があります。ファイルの実際のコンテンツの間を埋めるためだけに使用します。ただし、審査官がディスクに書き込んだ場合、使用されるスペースはごくわずかです（正常に動作するアンアーカイバと最新のファイルシステムを想定）。

それを試してみました。出力zipファイルのサイズは、84 KBの小さなファイルでした。

これまでに行った手順：

1. 「0」でいっぱいの1.4 GBの.txtファイルを作成する
2. それを圧縮します。
3. .zipの名前を.txtに変更し、16個のコピーを作成します
4. すべてを.zipファイルに圧縮し、
5. .zipファイル内の名前を変更した.txtファイルの名前を.zipに再度変更します
6. 手順3〜5を8回繰り返します。
7. 楽しい ：）

名前を変更したzipファイルの圧縮で、まだ小さいサイズに圧縮される部分を説明する方法はわかりませんが、動作します。多分私は専門用語が足りないだけです。

シリコンバレーシーズン3エピソード7が私をここに連れてきました。zip爆弾を生成する手順は次のようになります。

1. サイズがゼロ（1 GBなど）のゼロ（または細い場合は1）のダミーファイルを作成します。
2. このファイルをzipファイルに圧縮します1.zip。
3. 作成しn、このファイルのコピー（10と言う）と、圧縮されたアーカイブ（と言ってこれらの10個のファイルを追加します2.zip）。
4. 手順3を繰り返しkます。
5. あなたはzip爆弾を取得します。

Pythonの実装については、こちらを確認してください。

ZIPでランレングスエンコーディングを使用するかどうかはわかりませんが、使用する場合、そのような圧縮ファイルには小さなデータと非常に大きなランレングス値が含まれます。ランレングス値は、小さなデータが何回繰り返されるかを指定します。非常に大きな値がある場合、結果のデータは比例して大きくなります。