この記事の要点

TAR は Tape ARchive の略で、Unix 1979 年に磁気テープへのバックアップ用に作られた歴史あるアーカイブ形式 TAR 自体には圧縮機能はなく、複数ファイルを 1 つにまとめるだけ。圧縮は gzip/bzip2/xz/zstd と組み合わせる パーミッション・所有者・グループ・タイムスタンプ・シンボリックリンク・デバイスファイルなど、Unix のファイル属性を完全に保持できる tar.gz / tar.xz / tar.zst の組み合わせが Unix 系の事実標準。Linux カーネルや各種 OSS の配布物で多用される ヘッダは 512 バイト固定。データもブロックサイズ 512 バイトで埋められる --exclude、--strip-components、-C など実用的なオプションが豊富

概要

TAR（Tape ARchive、ター）は 1979 年、Unix V7 で磁気テープにファイルをバックアップする目的で作られた極めて古いアーカイブ形式です。当時のテープ装置は「ヘッダ + データを連続して書き込む」逐次アクセスデバイスだったため、TAR も ヘッダ → データ → ヘッダ → データ …… という素直なストリーム構造になっています。ランダムアクセス索引（セントラルディレクトリのようなもの）を持たないのが ZIP との大きな違いです。

TAR 自体は 圧縮しません。複数のファイルとディレクトリを 1 つのストリームにまとめ、Unix のファイル属性（パーミッション、所有者 UID/GID、タイムスタンプ、シンボリックリンク、ハードリンク、デバイスファイルなど）をすべて保持することに特化しています。圧縮が必要なら、出力ストリームをそのまま gzip / bzip2 / xz / zstd に流す ―― これが tar.gz, tar.bz2, tar.xz, tar.zst の正体です。

「まとめる」と「圧縮する」を直交した別ツールにする Unix 哲学を体現した存在で、現在もソースコード配布（Linux カーネル、GNU ツール群、各種 OSS）、サーバのバックアップ、Docker イメージレイヤなど、Unix 系の世界では空気のように使われています。

内部構造とマジックナンバー

TAR は 512 バイト固定ヘッダ + ファイルデータ（512 バイト境界にゼロ埋め） という素朴な構造を繰り返します。ヘッダにはファイル名、モード、UID、GID、サイズ、mtime、チェックサム、タイプフラグ（通常ファイル / シンボリックリンク / ディレクトリ / FIFO 等）が固定オフセットで並びます。アーカイブの終端は 512 バイトのゼロブロックが 2 つ連続することで示されます。

形式にはいくつかバリエーションがあります。

• v7 tar — 1979 年オリジナル。ファイル名 100 バイト制限
• ustar（POSIX.1-1988） — マジック "ustar\0" + "00" がオフセット 257 に入る。ファイル名 256 バイトまで
• pax（POSIX.1-2001） — 拡張ヘッダで任意長ファイル名・任意属性。UTF-8 対応
• GNU tar 拡張 — sparse file、incremental backup、ロングネームなど独自拡張

ZIP のような単一バイト列のマジックナンバーは 先頭にはなく、オフセット 257 にある "ustar" 文字列で判別するのが一般的です。file コマンドもこの位置を見ています。

主な用途

• Linux カーネルや OSS のソースコード配布（kernel.org の linux-*.tar.xz など）
• サーバの完全バックアップ（パーミッションや所有者情報の保持が必須なため）
• Docker イメージレイヤ（OCI Image Spec はレイヤを tar.gz で持つ）
• ホームディレクトリの引っ越し、設定ファイルのスナップショット
• chroot や Linux コンテナ rootfs の配布

関連形式との比較

形式	圧縮率	速度	パーミッション保持	暗号化	備考
tar（非圧縮）	なし	非常に速い	完全	なし	圧縮は別ツール
tar.gz	中	速い	完全	なし	事実標準
tar.xz	高い	遅い	完全	なし	カーネル配布で主流
tar.zst	高い	速い	完全	なし	Arch/Debian で採用拡大
ZIP	中	速い	不完全	AES-256	Windows/Mac 標準

コマンド・ツール

# 圧縮なしの tar を作成
tar cvf archive.tar mydir/

# tar.gz を作成（z オプションが gzip）
tar czvf archive.tar.gz mydir/

# tar.gz を展開
tar xzvf archive.tar.gz

# tar.xz を展開（J オプションが xz）
tar xJvf archive.tar.xz

# tar.zst を展開（--zstd を明示）
tar --zstd -xvf archive.tar.zst

# 中身一覧（展開せず確認）
tar tzvf archive.tar.gz

# 特定パターンを除外して圧縮
tar czvf backup.tar.gz --exclude='*.log' --exclude='node_modules' mydir/

# 展開時にトップディレクトリを 1 階層削る（よくある src/foo を foo/ にする）
tar xzvf project-1.0.tar.gz --strip-components=1 -C /usr/local/src/

# 展開先を指定
tar xzvf archive.tar.gz -C /opt/

# 標準出力にストリーム → ssh 経由でリモートに転送
tar czvf - mydir/ | ssh user@host 'cat > backup.tar.gz'

注意点・落とし穴

• 圧縮率を上げたいなら xz か zst — ソース配布は .tar.xz が事実標準。バックアップ速度重視なら .tar.zst -T0 でマルチスレッド圧縮。
• パストラバーサル（tar slip） — ZIP と同様、../ を含むファイル名を検証せず展開するライブラリは危険。GNU tar は通常 ../ を含むパスを拒否するが、自作プログラムや古い言語ライブラリで実装する場合は要注意。
• シンボリックリンク経由の上書き — 展開先に既にシンボリックリンクがあると、リンク先のファイルを上書きされる攻撃が成立する。GNU tar の --no-overwrite-dir や -k（既存ファイルを書き換えない）で防御する。
• Windows での扱い — Windows 10 1803 以降は tar.exe が標準搭載されたが、パーミッションは正しく扱えない。WSL / Git Bash / 7-Zip の利用が無難。
• 所有者情報 — root で作った tar を一般ユーザーが展開すると uid/gid が変わる。--no-same-owner を付けると展開ユーザー権限になる。
• 大容量ファイル — tar 自体に 8GB 制限などの歴史的制約があったが、現代の pax/GNU 拡張形式では事実上無制限。

関連リンク

• アーカイブ・圧縮形式（親カテゴリ）
• ファイル拡張子とは
• zip ファイルやディレクトリを zip 形式に圧縮する
• unzip zip ファイルを解凍する