home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Disc to the Future 2 / Disc to the Future Part II Programmer's Reference (Wayzata Technology)(6013)(1992).bin / MAC / THINKC / 4_0 / UNZIP102 / APPNOTE.TXT < prev    next >
INI File  |  1990-07-14  |  25KB  |  754 lines

  1. [set tab length to 4 for this document]
  2.  
  3. Disclaimer
  4. ----------
  5.  
  6. Although PKWARE will attempt to supply current and accurate
  7. information relating to its file formats, algorithms, and the
  8. subject programs, the possibility of error can not be eliminated.
  9. PKWARE therefore expressly disclaims any warranty that the
  10. information contained in the associated materials relating to the
  11. subject programs and/or the format of the files created or
  12. accessed by the subject programs and/or the algorithms used by
  13. the subject programs, or any other matter, is current, correct or
  14. accurate as delivered.  Any risk of damage due to any possible
  15. inaccurate information is assumed by the user of the information.
  16. Furthermore, the information relating to the subject programs
  17. and/or the file formats created or accessed by the subject
  18. programs and/or the algorithms used by the subject programs is
  19. subject to change without notice.
  20.  
  21.  
  22. General Format of a ZIP file
  23. ----------------------------
  24.  
  25.   Files stored in arbitrary order.  Large zipfiles can span multiple
  26.   diskette media.
  27.  
  28.   Overall zipfile format:
  29.  
  30.     [local file header+file data] . . .
  31.     [central directory] end of central directory record
  32.  
  33.  
  34.   A.  Local file header:
  35.  
  36.     local file header signature    4 bytes  (0x04034b50)
  37.     version needed to extract    2 bytes
  38.     general purpose bit flag    2 bytes
  39.     compression method            2 bytes
  40.     last mod file time             2 bytes
  41.     last mod file date            2 bytes
  42.     crc-32                       4 bytes
  43.     compressed size                4 bytes
  44.     uncompressed size            4 bytes
  45.     filename length                2 bytes
  46.     extra field length            2 bytes
  47.  
  48.     filename (variable size)
  49.     extra field (variable size)
  50.  
  51.  
  52.   B.  Central directory structure:
  53.  
  54.       [file header] . . .  end of central dir record
  55.  
  56.       File header:
  57.  
  58.     central file header signature    4 bytes  (0x02014b50)
  59.     version made by                    2 bytes
  60.     version needed to extract        2 bytes
  61.     general purpose bit flag        2 bytes
  62.     compression method                2 bytes
  63.     last mod file time                 2 bytes
  64.     last mod file date                2 bytes
  65.     crc-32                           4 bytes
  66.     compressed size                    4 bytes
  67.     uncompressed size                4 bytes
  68.     filename length                    2 bytes
  69.     extra field length                2 bytes
  70.     file comment length                2 bytes
  71.     disk number start                2 bytes
  72.     internal file attributes        2 bytes
  73.     external file attributes        4 bytes
  74.     relative offset of local header    4 bytes
  75.  
  76.     filename (variable size)
  77.     extra field (variable size)
  78.     file comment (variable size)
  79.  
  80.       End of central dir record:
  81.  
  82.     end of central dir signature    4 bytes  (0x06054b50)
  83.     number of this disk                2 bytes
  84.     number of the disk with the
  85.     start of the central directory    2 bytes
  86.     total number of entries in
  87.     the central dir on this disk    2 bytes
  88.     total number of entries in
  89.     the central dir                    2 bytes
  90.     size of the central directory   4 bytes
  91.     offset of start of central
  92.     directory with respect to
  93.     the starting disk number        4 bytes
  94.     zipfile comment length            2 bytes
  95.     zipfile comment                 (variable size)
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.   C.  Explanation of fields:
  101.  
  102.       version made by
  103.  
  104.       The upper byte indicates the host system (OS) for the
  105.       file.  Software can use this information to determine
  106.       the line record format for text files etc.  The current
  107.       mappings are:
  108.  
  109.       0 - MS-DOS and OS/2 (F.A.T. file systems)
  110.       1 - Amiga            2 - VMS
  111.       3 - *nix            4 - VM/CMS
  112.       5 - Atari ST      6 - OS/2 H.P.F.S.
  113.       7 - Macintosh        8 - Z-System
  114.       9 - CP/M            10 thru 255 - unused
  115.  
  116.       The lower byte indicates the version number of the
  117.       software used to encode the file.  The value/10
  118.       indicates the major version number, and the value
  119.       mod 10 is the minor version number.
  120.  
  121.       version needed to extract
  122.  
  123.       The minimum software version needed to extract the
  124.       file, mapped as above.
  125.  
  126.       general purpose bit flag:
  127.  
  128.           bit 0: If set, indicates that the file is encrypted.
  129.           bit 1: If the compression method used was type 6,
  130.          Imploding, then this bit, if set, indicates
  131.          an 8K sliding dictionary was used.  If clear,
  132.          then a 4K sliding dictionary was used.
  133.           bit 2: If the compression method used was type 6,
  134.          Imploding, then this bit, if set, indicates
  135.          an 3 Shannon-Fano trees were used to encode the
  136.          sliding dictionary output.  If clear, then 2
  137.          Shannon-Fano trees were used.
  138.       Note:  Bits 1 and 2 are undefined if the compression
  139.          method is other than type 6 (Imploding).
  140.  
  141.           The upper three bits are reserved and used internally
  142.       by the software when processing the zipfile.  The
  143.       remaining bits are unused in version 1.0.
  144.  
  145.       compression method:
  146.  
  147.       (see accompanying documentation for algorithm
  148.       descriptions)
  149.  
  150.       0 - The file is stored (no compression)
  151.       1 - The file is Shrunk
  152.       2 - The file is Reduced with compression factor 1
  153.       3 - The file is Reduced with compression factor 2
  154.       4 - The file is Reduced with compression factor 3
  155.       5 - The file is Reduced with compression factor 4
  156.       6 - The file is Imploded
  157.  
  158.       date and time fields:
  159.  
  160.       The date and time are encoded in standard MS-DOS
  161.       format.
  162.  
  163.       CRC-32:
  164.  
  165.       The CRC-32 algorithm was generously contributed by
  166.       David Schwaderer and can be found in his excellent
  167.       book "C Programmers Guide to NetBIOS" published by
  168.       Howard W. Sams & Co. Inc.  The 'magic number' for
  169.       the CRC is 0xdebb20e3.  The proper CRC pre and post
  170.       conditioning is used, meaning that the CRC register
  171.       is pre-conditioned with all ones (a starting value
  172.       of 0xffffffff) and the value is post-conditioned by
  173.       taking the one's complement of the CRC residual.
  174.     
  175.       compressed size:
  176.       uncompressed size:
  177.  
  178.       The size of the file compressed and uncompressed,
  179.       respectively.
  180.  
  181.       filename length:
  182.       extra field length:
  183.       file comment length:
  184.  
  185.       The length of the filename, extra field, and comment
  186.       fields respectively.  The combined length of any
  187.       directory record and these three fields should not
  188.       generally exceed 65,535 bytes.
  189.  
  190.       disk number start:
  191.  
  192.       The number of the disk on which this file begins.
  193.  
  194.       internal file attributes:
  195.  
  196.       The lowest bit of this field indicates, if set, that
  197.       the file is apparently an ASCII or text file.  If not
  198.       set, that the file apparently contains binary data.
  199.       The remaining bits are unused in version 1.0.
  200.  
  201.       external file attributes:
  202.  
  203.       The mapping of the external attributes is
  204.       host-system dependent (see 'version made by').  For
  205.       MS-DOS, the low order byte is the MS-DOS directory
  206.       attribute byte.
  207.  
  208.       relative offset of local header:
  209.  
  210.       This is the offset from the start of the first disk on
  211.       which this file appears, to where the local header should
  212.       be found.
  213.  
  214.       filename:
  215.  
  216.       The name of the file, with optional relative path.
  217.       The path stored should not contain a drive or
  218.       device letter, or a leading slash.  All slashes
  219.       should be forward slashes '/' as opposed to
  220.       backwards slashes '\' for compatibility with Amiga
  221.       and Unix file systems etc.
  222.  
  223.       extra field:
  224.  
  225.       This is for future expansion.  If additional information
  226.       needs to be stored in the future, it should be stored
  227.       here.  Earlier versions of the software can then safely
  228.       skip this file, and find the next file or header.  This
  229.       field will be 0 length in version 1.0.
  230.  
  231.       In order to allow different programs and different types 
  232.       of information to be stored in the 'extra' field in .ZIP 
  233.       files, the following structure should be used for all 
  234.       programs storing data in this field:
  235.  
  236.       header1+data1 + header2+data2 . . .
  237.  
  238.       Each header should consist of:
  239.  
  240.         Header ID - 2 bytes
  241.         Data Size - 2 bytes
  242.  
  243.       Note: all fields stored in Intel low-byte/high-byte order.
  244.  
  245.       The Header ID field indicates the type of data that is in 
  246.       the following data block.
  247.       
  248.       Header ID's of 0 thru 31 are reserved for use by PKWARE.  
  249.       The remaining ID's can be used by third party vendors for 
  250.       proprietary usage.
  251.  
  252.       The Data Size field indicates the size of the following 
  253.       data block. Programs can use this value to skip to the 
  254.       next header block, passing over any data blocks that are 
  255.       not of interest.
  256.  
  257.       Note: As stated above, the size of the entire .ZIP file
  258.         header, including the filename, comment, and extra
  259.         field should not exceed 64K in size.
  260.  
  261.       In case two different programs should appropriate the same 
  262.       Header ID value, it is strongly recommended that each 
  263.       program place a unique signature of at least two bytes in 
  264.       size (and preferably 4 bytes or bigger) at the start of 
  265.       each data area.  Every program should verify that it's 
  266.       unique signature is present, in addition to the Header ID 
  267.       value being correct, before assuming that it is a block of 
  268.       known type.
  269.  
  270.       file comment:
  271.  
  272.       The comment for this file.
  273.  
  274.       number of this disk:
  275.  
  276.       The number of this disk, which contains central
  277.       directory end record.
  278.  
  279.       number of the disk with the start of the central directory:
  280.  
  281.       The number of the disk on which the central
  282.       directory starts.
  283.  
  284.       total number of entries in the central dir on this disk:
  285.  
  286.       The number of central directory entries on this disk.
  287.     
  288.       total number of entries in the central dir:
  289.  
  290.       The total number of files in the zipfile.
  291.  
  292.  
  293.       size of the central directory:
  294.  
  295.       The size (in bytes) of the entire central directory.
  296.  
  297.       offset of start of central directory with respect to
  298.       the starting disk number:
  299.  
  300.       Offset of the start of the central direcory on the
  301.       disk on which the central directory starts.
  302.  
  303.       zipfile comment length:
  304.  
  305.       The length of the comment for this zipfile.
  306.  
  307.       zipfile comment:
  308.  
  309.       The comment for this zipfile.
  310.  
  311.  
  312.   D.  General notes:
  313.  
  314.       1)  All fields unless otherwise noted are unsigned and stored
  315.       in Intel low-byte:high-byte, low-word:high-word order.
  316.  
  317.       2)  String fields are not null terminated, since the
  318.       length is given explicitly.
  319.  
  320.       3)  Local headers should not span disk boundries.  Also, even
  321.       though the central directory can span disk boundries, no
  322.       single record in the central directory should be split
  323.       across disks.
  324.  
  325.       4)  The entries in the central directory may not necessarily
  326.       be in the same order that files appear in the zipfile.
  327.  
  328. UnShrinking
  329. -----------
  330.  
  331. Shrinking is a Dynamic Ziv-Lempel-Welch compression algorithm
  332. with partial clearing.  The initial code size is 9 bits, and
  333. the maximum code size is 13 bits.  Shrinking differs from
  334. conventional Dynamic Ziv-lempel-Welch implementations in several
  335. respects:
  336.  
  337. 1)  The code size is controlled by the compressor, and is not
  338.     automatically increased when codes larger than the current
  339.     code size are created (but not necessarily used).  When
  340.     the decompressor encounters the code sequence 256
  341.     (decimal) followed by 1, it should increase the code size
  342.     read from the input stream to the next bit size.  No
  343.     blocking of the codes is performed, so the next code at
  344.     the increased size should be read from the input stream
  345.     immediately after where the previous code at the smaller
  346.     bit size was read.  Again, the decompressor should not
  347.     increase the code size used until the sequence 256,1 is
  348.     encountered.
  349.  
  350. 2)  When the table becomes full, total clearing is not
  351.     performed.  Rather, when the compresser emits the code
  352.     sequence 256,2 (decimal), the decompressor should clear
  353.     all leaf nodes from the Ziv-Lempel tree, and continue to
  354.     use the current code size.  The nodes that are cleared
  355.     from the Ziv-Lempel tree are then re-used, with the lowest
  356.     code value re-used first, and the highest code value
  357.     re-used last.  The compressor can emit the sequence 256,2
  358.     at any time.
  359.  
  360.  
  361.  
  362. Expanding
  363. ---------
  364.  
  365. The Reducing algorithm is actually a combination of two
  366. distinct algorithms.  The first algorithm compresses repeated
  367. byte sequences, and the second algorithm takes the compressed
  368. stream from the first algorithm and applies a probabilistic
  369. compression method.
  370.  
  371. The probabilistic compression stores an array of 'follower
  372. sets' S(j), for j=0 to 255, corresponding to each possible
  373. ASCII character.  Each set contains between 0 and 32
  374. characters, to be denoted as S(j)[0],...,S(j)[m], where m<32.
  375. The sets are stored at the beginning of the data area for a
  376. Reduced file, in reverse order, with S(255) first, and S(0)
  377. last.
  378.  
  379. The sets are encoded as { N(j), S(j)[0],...,S(j)[N(j)-1] },
  380. where N(j) is the size of set S(j).  N(j) can be 0, in which
  381. case the follower set for S(j) is empty.  Each N(j) value is
  382. encoded in 6 bits, followed by N(j) eight bit character values
  383. corresponding to S(j)[0] to S(j)[N(j)-1] respectively.  If
  384. N(j) is 0, then no values for S(j) are stored, and the value
  385. for N(j-1) immediately follows.
  386.  
  387. Immediately after the follower sets, is the compressed data
  388. stream.  The compressed data stream can be interpreted for the
  389. probabilistic decompression as follows:
  390.  
  391.  
  392. let Last-Character <- 0.
  393. loop until done
  394.     if the follower set S(Last-Character) is empty then
  395.     read 8 bits from the input stream, and copy this
  396.     value to the output stream.
  397.     otherwise if the follower set S(Last-Character) is non-empty then
  398.     read 1 bit from the input stream.
  399.     if this bit is not zero then
  400.         read 8 bits from the input stream, and copy this
  401.         value to the output stream.
  402.     otherwise if this bit is zero then
  403.         read B(N(Last-Character)) bits from the input
  404.         stream, and assign this value to I.
  405.         Copy the value of S(Last-Character)[I] to the
  406.         output stream.
  407.     
  408.     assign the last value placed on the output stream to
  409.     Last-Character.
  410. end loop
  411.  
  412.  
  413. B(N(j)) is defined as the minimal number of bits required to
  414. encode the value N(j)-1.
  415.  
  416.  
  417. The decompressed stream from above can then be expanded to
  418. re-create the original file as follows:
  419.  
  420.  
  421. let State <- 0.
  422.  
  423. loop until done
  424.     read 8 bits from the input stream into C.
  425.     case State of
  426.     0:  if C is not equal to DLE (144 decimal) then
  427.         copy C to the output stream.
  428.         otherwise if C is equal to DLE then
  429.         let State <- 1.
  430.  
  431.     1:  if C is non-zero then
  432.         let V <- C.
  433.         let Len <- L(V)
  434.         let State <- F(Len).
  435.         otherwise if C is zero then
  436.         copy the value 144 (decimal) to the output stream.
  437.         let State <- 0
  438.  
  439.     2:  let Len <- Len + C
  440.         let State <- 3.
  441.  
  442.     3:  move backwards D(V,C) bytes in the output stream
  443.         (if this position is before the start of the output
  444.         stream, then assume that all the data before the
  445.         start of the output stream is filled with zeros).
  446.         copy Len+3 bytes from this position to the output stream.
  447.         let State <- 0.
  448.     end case
  449. end loop
  450.  
  451.  
  452. The functions F,L, and D are dependent on the 'compression
  453. factor', 1 through 4, and are defined as follows:
  454.  
  455. For compression factor 1:
  456.     L(X) equals the lower 7 bits of X.
  457.     F(X) equals 2 if X equals 127 otherwise F(X) equals 3.
  458.     D(X,Y) equals the (upper 1 bit of X) * 256 + Y + 1.
  459. For compression factor 2:
  460.     L(X) equals the lower 6 bits of X.
  461.     F(X) equals 2 if X equals 63 otherwise F(X) equals 3.
  462.     D(X,Y) equals the (upper 2 bits of X) * 256 + Y + 1.
  463. For compression factor 3:
  464.     L(X) equals the lower 5 bits of X.
  465.     F(X) equals 2 if X equals 31 otherwise F(X) equals 3.
  466.     D(X,Y) equals the (upper 3 bits of X) * 256 + Y + 1.
  467. For compression factor 4:
  468.     L(X) equals the lower 4 bits of X.
  469.     F(X) equals 2 if X equals 15 otherwise F(X) equals 3.
  470.     D(X,Y) equals the (upper 4 bits of X) * 256 + Y + 1.
  471.  
  472.  
  473. Imploding
  474. ---------
  475.  
  476. The Imploding algorithm is actually a combination of two distinct
  477. algorithms.  The first algorithm compresses repeated byte
  478. sequences using a sliding dictionary.  The second algorithm is
  479. used to compress the encoding of the sliding dictionary ouput,
  480. using multiple Shannon-Fano trees.
  481.  
  482. The Imploding algorithm can use a 4K or 8K sliding dictionary
  483. size. The dictionary size used can be determined by bit 1 in the
  484. general purpose flag word, a 0 bit indicates a 4K dictionary
  485. while a 1 bit indicates an 8K dictionary.
  486.  
  487. The Shannon-Fano trees are stored at the start of the compressed
  488. file. The number of trees stored is defined by bit 2 in the
  489. general purpose flag word, a 0 bit indicates two trees stored, a
  490. 1 bit indicates three trees are stored.  If 3 trees are stored,
  491. the first Shannon-Fano tree represents the encoding of the
  492. Literal characters, the second tree represents the encoding of
  493. the Length information, the third represents the encoding of the
  494. Distance information.  When 2 Shannon-Fano trees are stored, the
  495. Length tree is stored first, followed by the Distance tree.
  496.  
  497. The Literal Shannon-Fano tree, if present is used to represent
  498. the entire ASCII character set, and contains 256 values.  This
  499. tree is used to compress any data not compressed by the sliding
  500. dictionary algorithm.  When this tree is present, the Minimum
  501. Match Length for the sliding dictionary is 3.  If this tree is
  502. not present, the Minimum Match Length is 2.
  503.  
  504. The Length Shannon-Fano tree is used to compress the Length part
  505. of the (length,distance) pairs from the sliding dictionary
  506. output.  The Length tree contains 64 values, ranging from the
  507. Minimum Match Length, to 63 plus the Minimum Match Length.
  508.  
  509. The Distance Shannon-Fano tree is used to compress the Distance
  510. part of the (length,distance) pairs from the sliding dictionary
  511. output. The Distance tree contains 64 values, ranging from 0 to
  512. 63, representing the upper 6 bits of the distance value.  The
  513. distance values themselves will be between 0 and the sliding
  514. dictionary size, either 4K or 8K.
  515.  
  516. The Shannon-Fano trees themselves are stored in a compressed
  517. format. The first byte of the tree data represents the number of
  518. bytes of data representing the (compressed) Shannon-Fano tree
  519. minus 1.  The remaining bytes represent the Shannon-Fano tree
  520. data encoded as:
  521.  
  522.     High 4 bits: Number of values at this bit length + 1. (1 - 16)
  523.     Low  4 bits: Bit Length needed to represent value + 1. (1 - 16)
  524.  
  525. The Shannon-Fano codes can be constructed from the bit lengths
  526. using the following algorithm:
  527.  
  528. 1)  Sort the Bit Lengths in ascending order, while retaining the
  529.     order of the original lengths stored in the file.
  530.  
  531. 2)  Generate the Shannon-Fano trees:
  532.  
  533.     Code <- 0
  534.     CodeIncrement <- 0
  535.     LastBitLength <- 0
  536.     i <- number of Shannon-Fano codes - 1   (either 255 or 63)
  537.  
  538.     loop while i >= 0
  539.     Code = Code + CodeIncrement
  540.     if BitLength(i) <> LastBitLength then
  541.         LastBitLength=BitLength(i)
  542.         CodeIncrement = 1 shifted left (16 - LastBitLength)
  543.     ShannonCode(i) = Code
  544.     i <- i - 1
  545.     end loop
  546.  
  547.  
  548. 3)  Reverse the order of all the bits in the above ShannonCode()
  549.     vector, so that the most significant bit becomes the least
  550.     significant bit.  For example, the value 0x1234 (hex) would
  551.     become 0x2C48 (hex).
  552.  
  553. 4)  Restore the order of Shannon-Fano codes as originally stored
  554.     within the file.
  555.  
  556. Example:
  557.  
  558.     This example will show the encoding of a Shannon-Fano tree
  559.     of size 8.  Notice that the actual Shannon-Fano trees used
  560.     for Imploding are either 64 or 256 entries in size.
  561.  
  562. Example:   0x02, 0x42, 0x01, 0x13
  563.  
  564.     The first byte indicates 3 values in this table.  Decoding the
  565.     bytes:
  566.         0x42 = 5 codes of 3 bits long
  567.         0x01 = 1 code  of 2 bits long
  568.         0x13 = 2 codes of 4 bits long
  569.  
  570.     This would generate the original bit length array of:
  571.     (3, 3, 3, 3, 3, 2, 4, 4)
  572.  
  573.     There are 8 codes in this table for the values 0 thru 7.  Using the
  574.     algorithm to obtain the Shannon-Fano codes produces:
  575.  
  576.                                   Reversed     Order     Original
  577. Val  Sorted   Constructed Code      Value     Restored    Length
  578. ---  ------   -----------------   --------    --------    ------
  579. 0:     2      1100000000000000        11       101          3
  580. 1:     3      1010000000000000       101       001          3
  581. 2:     3      1000000000000000       001       110          3
  582. 3:     3      0110000000000000       110       010          3
  583. 4:     3      0100000000000000       010       100          3
  584. 5:     3      0010000000000000       100        11          2
  585. 6:     4      0001000000000000      1000      1000          4
  586. 7:     4      0000000000000000      0000      0000          4
  587.  
  588.  
  589. The values in the Val, Order Restored and Original Length columns
  590. now represent the Shannon-Fano encoding tree that can be used for
  591. decoding the Shannon-Fano encoded data.  How to parse the
  592. variable length Shannon-Fano values from the data stream is beyond the
  593. scope of this document.  (See the references listed at the end of
  594. this document for more information.)  However, traditional decoding
  595. schemes used for Huffman variable length decoding, such as the
  596. Greenlaw algorithm, can be succesfully applied.
  597.  
  598. The compressed data stream begins immediately after the
  599. compressed Shannon-Fano data.  The compressed data stream can be
  600. interpreted as follows:
  601.  
  602. loop until done
  603.     read 1 bit from input stream.
  604.  
  605.     if this bit is non-zero then       (encoded data is literal data)
  606.     if Literal Shannon-Fano tree is present
  607.         read and decode character using Literal Shannon-Fano tree.
  608.     otherwise
  609.         read 8 bits from input stream.
  610.     copy character to the output stream.
  611.     otherwise                   (encoded data is sliding dictionary match)
  612.     if 8K dictionary size
  613.         read 7 bits for offset Distance (lower 7 bits of offset).
  614.     otherwise
  615.         read 6 bits for offset Distance (lower 6 bits of offset).
  616.     
  617.     using the Distance Shannon-Fano tree, read and decode the
  618.       upper 6 bits of the Distance value.
  619.  
  620.     using the Length Shannon-Fano tree, read and decode
  621.       the Length value.
  622.     
  623.     Length <- Length + Minimum Match Length
  624.     
  625.     if Length = 63 + Minimum Match Length
  626.         read 8 bits from the input stream,
  627.         add this value to Length.
  628.  
  629.     move backwards Distance+1 bytes in the output stream, and
  630.     copy Length characters from this position to the output
  631.     stream.  (if this position is before the start of the output
  632.     stream, then assume that all the data before the start of
  633.     the output stream is filled with zeros).
  634. end loop
  635.  
  636. Decryption
  637. ----------
  638.  
  639. The encryption used in PKZIP was generously supplied by Roger
  640. Schlafly.  PKWARE is grateful to Mr. Schlafly for his expert
  641. help and advice in the field of data encryption.
  642.  
  643. PKZIP encrypts the compressed data stream.  Encrypted files must
  644. be decrypted before they can be extracted.
  645.  
  646. Each encrypted file has an extra 12 bytes stored at the start of
  647. the data area defining the encryption header for that file.  The
  648. encryption header is originally set to random values, and then
  649. itself encrypted, using 3, 32-bit keys.  The key values are 
  650. initialized using the supplied encryption password.  After each byte
  651. is encrypted, the keys are then updated using psuedo-random number
  652. generation techniques in combination with the same CRC-32 algorithm 
  653. used in PKZIP and described elsewhere in this document.
  654.  
  655. The following is the basic steps required to decrypt a file:
  656.  
  657. 1) Initialize the three 32-bit keys with the password.
  658. 2) Read and decrypt the 12-byte encryption header, further
  659.    initializing the encryption keys.
  660. 3) Read and decrypt the compressed data stream using the
  661.    encryption keys.
  662.  
  663.  
  664. Step 1 - Initializing the encryption keys
  665. -----------------------------------------
  666.  
  667. Key(0) <- 305419896
  668. Key(1) <- 591751049
  669. Key(2) <- 878082192
  670.  
  671. loop for i <- 0 to length(password)-1
  672.     update_keys(password(i))
  673. end loop
  674.  
  675.  
  676. Where update_keys() is defined as:
  677.  
  678.  
  679. update_keys(char):
  680.   Key(0) <- crc32(key(0),char)
  681.   Key(1) <- Key(1) + (Key(0) & 000000ffH)
  682.   Key(1) <- Key(1) * 134775813 + 1
  683.   Key(2) <- crc32(key(2),key(1) >> 24)
  684. end update_keys
  685.  
  686.  
  687. Where crc32(old_crc,char) is a routine that given a CRC value and a 
  688. character, returns an updated CRC value after applying the CRC-32 
  689. algorithm described elsewhere in this document.
  690.  
  691.  
  692. Step 2 - Decrypting the encryption header
  693. -----------------------------------------
  694.  
  695. The purpose of this step is to further initialize the encryption
  696. keys, based on random data, to render a plaintext attack on the
  697. data ineffective.
  698.  
  699.  
  700. Read the 12-byte encryption header into Buffer, in locations
  701. Buffer(0) thru Buffer(11).
  702.  
  703. loop for i <- 0 to 11
  704.     C <- buffer(i) ^ decrypt_byte()
  705.     update_keys(C)
  706.     buffer(i) <- C
  707. end loop
  708.  
  709.  
  710. Where decrypt_byte() is defined as:
  711.  
  712.  
  713. unsigned char decrypt_byte()
  714.     local unsigned short temp
  715.     temp <- Key(2) | 2
  716.     decrypt_byte <- (temp * (temp ^ 1)) >> 8
  717. end decrypt_byte
  718.  
  719.  
  720. After the header is decrypted, the last two bytes in Buffer
  721. should be the high-order word of the CRC for the file being
  722. decrypted, stored in Intel low-byte/high-byte order.  This can
  723. be used to test if the password supplied is correct or not.
  724.  
  725.  
  726. Step 3 - Decrypting the compressed data stream
  727. ----------------------------------------------
  728.  
  729. The compressed data stream can be decrypted as follows:
  730.  
  731.  
  732. loop until done
  733.     read a charcter into C
  734.     Temp <- C ^ decrypt_byte()
  735.     update_keys(temp)
  736.     output Temp
  737. end loop
  738.  
  739.  
  740. In addition to the above mentioned contributors to PKZIP and PKUNZIP, 
  741. I would like to extend special thanks to Robert Mahoney for suggesting 
  742. the extension .ZIP for this software.
  743.  
  744.  
  745. References:
  746.  
  747.     Storer, James A. "Data Compression, Methods and Theory",
  748.        Computer Science Press, 1988
  749.     
  750.     Held, Gilbert  "Data Compression, Techniques and Applications,
  751.             Hardware and Software Considerations"
  752.        John Wiley & Sons, 1987
  753.  
  754.