Что такое ftp в универсальном указателе ресурсов
Что такое FTP и зачем оно нужно
Это очень надёжно, но очень небезопасно.
Когда интернет только зарождался, но уже были компьютерные сети, возникла потребность передавать файлы от одного компьютера к другому. В 1971 году каналы передачи данных были не такие надёжные (и не такие быстрые), как сейчас, поэтому нужен был инструмент, который поможет обмениваться документами друг с другом на расстоянии.
Основные требования были такие: простота работы и надёжность при отправке и получении. Таким инструментом стал FTP-протокол.
Принцип работы
FTP расшифровывается как File Transfer Protocol — протокол передачи файлов. Он отличается от других протоколов тем, что если в процессе передачи возникает какая-то ошибка, то процесс останавливается и выводится сообщение для пользователя. Если ошибок не было, значит, пользователь получил именно тот файл, который нужен, в целости и без недостающих элементов.
По FTP-протоколу можно скачивать что угодно: фильмы, музыку, документы, программы, драйверы и картинки. Сейчас многие производители железа выкладывают драйверы от устройств на FTP-серверы, чтобы их могли скачать все желающие.
В корпоративной среде FTP используется для организации локального хранилища внутренних документов и файлов для работы. Например, там могут храниться видеолекции или архивные сканы документов. Ещё FTP позволяет загружать свои файлы на сервер, чтобы их мог скачать любой желающий.
Программисты иногда используют такие серверы для обмена файлами и для бэкапов кода, хотя многие для этого предпочитают GIT. Про него ещё поговорим отдельно.
Клиент и сервер
Для работы по FTP нужны двое: FTP-сервер и FTP-клиент. Что делает сервер:
Так как FTP пришёл к нам из времён UNIX-систем, то любое соединение требует логина и пароля. Если у пользователя его нет, сервер его не пропустит. Но чтобы сделать файлы доступными для всех, используют анонимный режим. В нём логином будет слово anonymous, а паролем — любой адрес электронной почты. Современные браузеры умеют сами заходить на анонимные FTP-серверы и подставлять почту. Со стороны это выглядит так, как будто никакого логина и пароля нет, но они есть.
Когда запускается FTP-сервер, ему говорят: «Уважаемый сервер, вот список файлов и папок, которые нужно показывать на сервере. Если к тебе постучится пользователь с таким-то логином и паролем, то покажи ему всё, а если с вот таким логином — то дай ему одну только эту папку. Анонимов не пускать». Ещё один обязательный параметр — адрес сервера и порт, по которому будет идти передача файлов.
Чтобы подключиться к серверу, нужна специальная программа, их ещё называют FTP-клиентами. Для каждой операционной системы есть много своих клиентов, например, FileZilla или CuteFTP. Те, кто работает в Linux-подобных системах, часто используют командную строку.
Интерфейс CuteFTP для MacOS.
Работа с FTP в командной строке.
Такая схема работы часто используется в виртуальных хостингах, когда нужно получить доступ к содержимому сайта или изменить конфигурационные файлы.
В чем смысл вообще
Ну и казалось бы — что мешает передавать файлы, как обычно, через сайты по протоколу HTTP? Полно же сайтов и форумов, на которых лежат файлы, и их можно спокойно скачать.
А разница вот в чем:
Уязвимости и надёжность
Сам по себе FTP-протокол надёжен и гарантированно доставляет пользователю нужные файлы, если с соединением всё в порядке.
Проблема в том, что протокол изначально был незащищённый, и предполагалось, что канал передачи данных всегда надёжен. Поэтому в FTP всё передаётся в открытом виде: файлы, пароли, имена пользователей и любые данные.
Сейчас по умолчанию предполагается, что каждый канал — ненадёжный, и что данные нужно дополнительно шифровать. FTP этого не поддерживает. Если кто-то будет перехватывать ваш Wi-Fi-трафик или подключится к вашей локальной сети, то он сможет перехватить все эти данные и скачать их себе, параллельно с вами.
Ещё есть вопрос безопасности входа: по умолчанию у FTP-протокола нет защиты от подбора пароля и попыток входа, поэтому кто-то может просто перебрать доступные пароли, чтобы получить доступ к папкам. Если вы видели в фильмах про хакеров, как они там перебирают пароли при входе — это вполне вероятная ситуация для FTP.
С точки зрения современной безопасности правильным решением будет использовать одну из реализаций шифрованного FTP (FTPS, SFTP) или пользоваться FTP через VPN.
Протоколы SFTP и FTPS
Буквально неделю назад я писал реферат по обозначенной в заголовке теме и столкнулся с тем, что, скажем так, познавательной информации в сети не так уж много. В основном сухие факты и инструкции по настройке. Поэтому я решил несколько подкорректировать текст и выложить его в качестве статьи.
FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов по сети. Является одним из базовых протоколов Ethernet. Появился в 1971 году и изначально работал в сетях DARPA. На данный момент, как и HTTP, файловая передача основывается на модели, состоящей из совокупности протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Определён в RFC 959.
Протокол определяет следующее:
Взаимодействие между клиентом и сервером
Рассмотрим происходящие при работе FTP процессы подробнее. Соединение инициализируется интерпретатором протокола пользователя. Управление обменом осуществляется по каналу управления в стандарте TELNET. Команды FTP генерируются интерпретатором протокола пользователя и передаются на сервер. Ответы сервера отправляются пользователю также по каналу управления. В общем случае пользователь имеет возможность установить контакт с интерпретатором протокола сервера и отличными от интерпретатора пользователя средствами.
Основная особенность FTP в том, что он использует двойное подключение. Одно из них используется для передачи команд серверу и происходит по умолчанию через TCP-порт 21, который может быть изменён. Управляющее соединение существует все время, пока клиент общается с сервером. Канал управления должен быть открыт при передаче данных между машинами. В случае его закрытия передача данных прекращается. Через второе происходит непосредственная передача данных. Оно открывается каждый раз, когда осуществляется передача файла между клиентом и сервером. В случае, если одновременно передаётся несколько файлов, для каждого из них открывается свой канал передачи.
FTP может работать в активном или пассивном режиме, от выбора которого зависит способ установки соединения. В активном режиме клиент создаёт управляющее TCP-соединение с сервером и отправляет серверу свой IP-адрес и произвольный номер клиентского порта, после чего ждёт, пока сервер запустит TCP-соединение с этим адресом и номером порта. В случае, если клиент находится за брандмауэром и не может принять входящее TCP-соединение, может быть использован пассивный режим. В этом режиме клиент использует поток управления, чтобы послать серверу команду PASV, и затем получает от сервера его IP-адрес и номер порта, которые затем используются клиентом для открытия потока данных со своего произвольного порта.
Возможна ситуация, когда данные могут передаваться на третью машину. В этом случае пользователь организует канал управления с двумя серверами и организует прямой канал данных между ними. Команды управления идут через пользователя, а данные напрямую между серверами.
При передаче данных по сети могут быть использованы четыре представления данных:
Передача данных может осуществляться в любом из трёх режимов:
FTP server – это сервер, который предусматривает возможность использования протокола передачи файлов. Он обладает определенными особенностями, отличающими его от обычных веб-серверов:
FTP client – это программа, позволяющая подключиться к удаленному серверу по FTP и также выполнять на нем необходимые действия с элементами файловой системы. Клиентом вполне может быть браузер, в адресную строку которого следует ввести адрес, представляющий собой путь до определенного каталога или файла на удаленном сервере, в соответствии с общей блок-схемой URL:
Однако же, использование веб-обозревателя в таком разрезе позволит лишь просмотреть или скачать интересующие файлы. Для того, чтобы в полной мере задействовать все плюсы FTP, в качестве клиента следует применить специализированное программное обеспечение.
FTP-аутентификация использует схему имя пользователя/пароль для предоставления доступа. Имя пользователя посылается серверу командой USER, а пароль – командой PASS. Если предоставленная клиентом информация принята сервером, то сервер отправит клиенту приглашение и начинается сессия. Пользователи могут, если сервер поддерживает эту особенность, войти в систему без предоставления учётных данных, но сервер может предоставить только ограниченный доступ для таких сессий.
Хост, обеспечивающий FTP-сервис, может предоставить анонимный доступ к FTP. Пользователи обычно входят в систему как «anonymous» (может быть регистрозависимым на некоторых FTP-серверах) в качестве имени пользователя. Хотя обычно пользователей просят прислать адрес их электронной почты вместо пароля, никакой проверки фактически не производится. Многие FTP-хосты, предоставляющие обновления программного обеспечения, поддерживают анонимный доступ.
Схема протокола
Взаимодействие «клиент-сервер» при FTP-соединении можно наглядно представить следующим образом:
Безопасный FTP
FTP изначально не задумывался как защищенный, поскольку предназначался для связи между несколькими военными объектами и учреждениями. Но с развитием и распространением интернета опасность несанкционированного доступа возросла во много раз. Возникла необходимость защиты серверов от различного рода атак. В мае 1999 авторы RFC 2577 свели уязвимости в следующий список проблем:
Обычный FTP не обладает возможностью передачи данных в зашифрованном виде, вследствие чего имена пользователей, пароли, команды и другая информация могут при желании легко и просто быть перехвачены злоумышленниками. Обычное решение этой проблемы — использовать «безопасные», TLS-защищённые версии уязвимых протокола (FTPS) или же другой, более защищённый протокол, вроде SFTP/SCP, предоставляемого с большинством реализаций протокола Secure Shell.
FTPS (FTP + SSL) – расширение стандартного протокола передачи файлов, добавляющее в его базовый функционал создание шифрованных сессий с помощью протокола SSL (Secure Sockets Layer — уровень защищенных сокетов). На сегодняшний день защита обеспечивается его более продвинутым аналогом TLS (Transport Layer Security — защита транспортного уровня).
Протокол SSL предложен корпорацией Netscape Communications в 1996 году с целью обеспечения безопасности и секретности интернет-соединений. Протокол поддерживает аутентификацию (установление подлинности) клиента и сервера, не зависит от приложений и прозрачен для протоколов HTTP, FTP и Telnet.
Протокол SSL Handshake состоит из двух этапов: установление подлинности сервера и необязательное установление подлинности клиента. На первом этапе сервер в ответ на запрос клиента посылает свой сертификат и параметры шифрования. Затем клиент генерирует мастер-ключ, зашифровывает его открытым ключом сервера и отсылает серверу. Сервер расшифровывает мастер-ключ своим частным ключом и подтверждает свою подлинность клиенту, возвращая ему сообщение, заверенное мастером-ключом клиента.
Последующие данные шифруются и заверяются ключами, полученными на основе этого мастера-ключа. На втором этапе, который не является обязательным, сервер посылает запрос клиенту, а клиент подтверждает серверу свою подлинность, возвращая запрос с собственной цифровой подписью и сертификат открытого ключа.
SSL поддерживает разнообразные криптографические алгоритмы. В ходе установления связи используется криптосистема открытого ключа RSA. После обмена ключами используется много разных шифров: RC2, RC4, IDEA, DES и TripleDES. Также используется MD5 — алгоритм создания дайджеста сообщений. Синтаксис сертификатов открытого ключа описан в X.509.
Одним из немаловажных преимуществ SSL, является его полная программно-платформенная независимость. Протокол разработан на принципах переносимости, и идеология его построения, не зависит, от тех приложений, в составе которых он используется. Помимо этого, важно и то, что поверх протокола SSL, могут прозрачно накладываться и другие протоколы; либо для еще большего увеличения степени защиты целевых информационных потоков, либо, для адаптации криптографических способностей SSL под какую-нибудь другую, вполне определенную задачу.
SSL-подключение
Предоставляемый SSL безопасный канал обладает тремя основными свойствами:
Особенности FTPS
Существуют две реализации FTPS, использующие различные методы предоставления безопасности:
SFTP (Secure File Transfer Protocol) – протокол прикладного уровня передачи файлов, работающий поверх безопасного канала. Не следует путать с (Simple File Transfer Protocol), имеющим такую же аббревиатуру. Если FTPS является просто расширением FTP, то SFTP это отдельный и никак не связанный с ним протокол, который в качестве основы использует SSH (Secure Shell – безопасная оболочка).
Secure Shell
Разработкой протокола занималась одна из групп IETF под названием Secsh. Рабочая документация к новому протоколу SFTP не стала официальным стандартом, однако начала активно применяться для разработки приложений. В дальнейшем было выпущено шесть версий протокола. Однако, постепенное наращивание в нём функциональности привело к тому, что 14 августа 2006 года было принято решение о прекращении работы над развитием протокола в связи с выполнением основной задачи проекта (разработка SSH) и отсутствием достаточного экспертного уровня для перехода к разработке полноценного протокола удалённой файловой системы.
SSH – это сетевой протокол, позволяющий производить удалённое управление операционной системой и туннелирование TCP-соединений (например, для передачи файлов). Схож по функциональности с протоколами Telnet и rlogin, но, в отличие от них, шифрует весь трафик, включая и передаваемые пароли. SSH допускает выбор различных алгоритмов шифрования. SSH-клиенты и SSH-серверы доступны для большинства сетевых операционных систем.
SSH позволяет безопасно передавать в незащищённой среде практически любой другой сетевой протокол. Таким образом, можно не только удалённо работать на компьютере через командную оболочку, но и передавать по шифрованному каналу звуковой поток или видео (например, с веб-камеры). Также SSH может использовать сжатие передаваемых данных для последующего их шифрования, что удобно, например, для удалённого запуска клиентов X WindowSystem.
Первая версия протокола, SSH-1, была разработана в 1995 году исследователем Тату Улёненом из Технологического университета Хельсинки (Финляндия). SSH-1 был написан для обеспечения большей конфиденциальности, чем протоколы rlogin, telnet и rsh. В 1996 году была разработана более безопасная версия протокола, SSH-2, несовместимая с SSH-1. Протокол приобрел ещё большую популярность, и к 2000 году у него было около двух миллионов пользователей. В настоящее время под термином «SSH» обычно подразумевается именно SSH-2, т.к. первая версия протокола ввиду существенных недостатков сейчас практически не применяется. В 2006 году протокол был утвержден рабочей группой IETF в качестве Интернет-стандарта.
Распространены две реализации SSH: частная коммерческая и бесплатная свободная. Свободная реализация называется OpenSSH. К 2006 году 80 % компьютеров сети Интернет использовало именно OpenSSH. Частная реализация разрабатывается организацией SSH Communications Security, которая является стопроцентным подразделением корпорации Tectia, она бесплатна для некоммерческого использования. Эти реализации содержат практически одинаковый набор команд.
Протокол SSH-2, в отличие от протокола telnet, устойчив к атакам прослушивания трафика («снифинг»), но неустойчив к атакам «человек посередине». Протокол SSH-2 также устойчив к атакам путем присоединения посредине (англ. sessionhijacking), так как невозможно включиться в уже установленную сессию или перехватить её.
Для предотвращения атак «человек посередине» при подключении к хосту, ключ которого ещё не известен клиенту, клиентское ПО показывает пользователю «слепок ключа» (англ. keyfingerprint). Рекомендуется тщательно проверять показываемый клиентским ПО «слепок ключа» со слепком ключа сервера, желательно полученным по надёжным каналам связи или лично.
Поддержка SSH реализована во всех UNIX-подобных системах, и на большинстве из них в числе стандартных утилит присутствуют клиент и сервер ssh. Существует множество реализаций SSH-клиентов и для не-UNIX ОС. Большую популярность протокол получил после широкого развития анализаторов трафика и способов нарушения работы локальных сетей, как альтернативное небезопасному протоколу Telnet решение для управления важными узлами.
Связь с использованием SSH
Для работы по SSH нужен SSH-сервер и SSH-клиент. Сервер прослушивает соединения от клиентских машин и при установлении связи производит аутентификацию, после чего начинает обслуживание клиента. Клиент используется для входа на удалённую машину и выполнения команд.
Сравнение с FTPS
Главное, что отличает SFTP от стандартного FTP и FTPS, это то, что SFTP шифрует абсолютно все команды, имена пользователей, пароли и другую конфиденциальную информацию.
Оба протокола FTPS и SFTP используют сочетание асимметричных алгоритмов (RSA, DSA), симметричных алгоритмов (DES/3DES, AES, Twhofish т.д.), а также алгоритм обмена ключами. Для аутентификации FTPS (или, если быть более точным, SSL / TLS по протоколу FTP) использует сертификаты X.509, в то время как SFTP (SSH протокол) использует SSH ключи.
Сертификаты X.509 включает в себя открытый ключ и некоторую информацию о сертификате владельца. Эта информация позволяет, с другой стороны, проверить целостность самого сертификата, подлинность и владельца свидетельства. Сертификатов X.509 имеет соответствующий закрытый ключ, который обычно хранится отдельно от сертификата по соображениям безопасности.
SSH ключ содержит только открытый ключ (соответствующий закрытый ключ хранится отдельно). В нем не содержится никакой информации о владельце ключа. Некоторые SSH реализации используют сертификаты X.509 для аутентификации, но на самом деле они не проверяют всю цепочку сертификатов — только открытый ключ используется (что делает такую проверку подлинности неполной).
Заключение
Протокол FTP, несомненно, до сих пор играет важную роль в вопросе хранения и распространения информации в сети несмотря на свой почтенный возраст. Это удобный, многофункциональный и стандартизированный протокол. На его базе построено множество файловых архивов, без которых техническая работа была бы не столь эффективна. Кроме того, он лёгок в настройке, а программы-серверы и клиенты существуют практически для всех актуальных и не очень платформ.
В свою очередь его защищённые версии решают проблему конфиденциальности хранимых и передаваемых данных в современном мире. Оба новых протокола имеют свои плюсы и минусы и выполняют немного разные роли. В тех областях, где необходим именно файловый архив предпочтительнее использовать FTPS, особенно если раньше там уже использовался классический FTP. SFTP менее распространён в силу своей несовместимости со старым протоколом, но более защищён и имеет больший функционал, так как является частью системы удалённого управления.
Интернет технологии (архив ИПМ 2001-2010, Богомолов)
FTP служба построена по хорошо известной схеме «клиент-сервер».
Взаимодействие клиент и сервера по протоколу FTP.
Служба FTP базируется на двух стандартах:
FTP отличается от других приложений тем, что он использует два TCP соединения для передачи файла.
Схема двух каналов соединения по протоколу FTP
В старых версиях для передачи данных использовался только 20-й порт (активный режим), в современных версиях FTP-серверов порт для канала данных может назначаться сервером из нестандартных (N > 1024) портов (пассивный режим).
Протокол FTP определяет запрос-ответный способ взаимодействия между программой-клиентом и программой-сервером.
Работа FTP на пользовательском уровне содержит несколько этапов:
Идентификация (ввод имени и пароля).
Определение режима обмена (поблочный, поточный, ascii или двоичный).
Выполнение команд обмена (get, mget, dir, mdel, mput или put).
Завершение процедуры (quit или close).
5.2.1 Различие работы пассивного режима и активного.
5.2.1.1 Активный режим
Действия сервера и клиента:
Клиент устанавливает связь и посылает запрос на 21 порт сервера с порта N (N>1024)
Сервер посылает ответ на порт N (N>1024) клиента
Сервер устанавливает связь для передачи данных по порту 20 на порт клиента N+1
5.2.1.2 Пассивный режим:
Действия сервера и клиента:
Клиент устанавливает связь и посылает запрос (сообщает, что надо работать в пассивном режиме) на 21 порт сервера с порта N (N>1024)
Сервер посылает ответ и сообщает номер порта для канала данных P (P>1024) на порт N (N>1024) клиента
Клиент устанавливает связь для передачи данных по порту N+1 на порт сервера P (P>1024)
Активный FTP выгоден для FTP-сервера, но вреден для стороны клиента. FTP сервер пытается соединиться со случайными высокими (по номеру) портами на клиенте, такое соединение наверняка будет блокировано брандмауэром на стороне клиента.
Пассивный FTP выгоден для клиента, но вреден для FTP-сервера. Клиент будет делать оба соединения к серверу, но одино из них будет к случайному высокому порту, такое соединение наверняка будет блокировано брандмауэром на стороне сервера.
Ниже приведены примеры запроса клиента и ответа сервера:
5.2.1.3.1 Пример запроса на чтение каталога
сервер: 220 megillah.demos.su FTP server (Version wu-2.4) ready. — // код ошибки, имя хоста, протокол, версия сервера, только для чтения
клиент: USER anonymous — // имя пользователя
сервер: 331 Guest login ok, send your complete e-mail address as password.— //код ошибки, имя пользователя корректно, нужен пароль
клиент: PASS ****** — // пароль клиента
сервер: 230 Guest login ok, access restrictions apply. — //код ошибки, пользователь идентифицирован, продолжайте
клиент: CWD / — // переход к корневой директории
сервер: 250 CWD command successful. — // команда выполнена успешно
клиент: TYPE A — // передавать информацию в текстовом виде
сервер: 200 Type set to A. — // текстовый тип установлен
клиент: PASV — // сервер должен определить нестандартный порт данных, начать его слушать
сервер: 227 Entering Passive Mode (194,87,5,52,9,75) — // сервер возвращает ip-адрес (194.87.5.52) и номер порта (2383)
клиент: LIST — // передать по соединению данных список имен файлов в директории
сервер: Data connection established — // установлено соединение данных
клиент: 150 Opening ASCII mode data connection for /bin/ls. — // татус файла правилен, подготавливается открытие канала
Передача информации по каналу данных
сообщение: Data transfer started — // начало передачи информации
сообщение: DATA connection closed by remote server — // закрытие канала передачи данных
Информирование клиентом пользователя
сообщение: Received 1 428 bytes in 0:00:00 (35 700 bytes/s) — // сколько байт получено (1 428), за какое время (ч.мм.сс) и с какой средней скоростью (35 700 bytes/s)
сообщение: JOB COMPLETED SUCCESSFULLY — // работа завершена
5.2.1.3.2 Пример запроса файла
Передача информации по каналу данных
сообщение: Data transfer started — // начало передачи файла
сообщение: DATA connection closed by remote server — // закрытие канала передачи данных
Информирование клиентом пользователя
сообщение: Received 31 368 bytes in 0:00:02 (10 477 bytes/s) — // сколько байт получено (31 368), за какое время (ч.мм.сс) и с какой средней скоростью (10 477 bytes/s)
сообщение: JOB COMPLETED SUCCESSFULLY — // работа завершена
5.2.1.4 Некоторые команды
5.2.1.5 Некоторые типы данных:
5.2.1.6 Коды возврата
При выполнении FTP система возвращает трехразрядные десятичные коды-ошибки, которые позволяют судить о корректности обмена. Выдача кода сопровождается текстом-комментарием. Первая цифра может принимать значения от 1 до 5.
5.2.1.6 Некоторые коды возврата
120 Функция будет реализована через nnn минут
125 Канал открыт, обмен данными начат
150 Статус файла правилен, подготавливается открытие канала
200 Команда корректна
211 Системный статус или отклик на справочный запрос
212 Состояние каталога
213 Состояние файла
214 Справочное поясняющее сообщение
220 Слишком много подключений к FTP-серверу (можете попробовать позднее). В некоторых версиях указывает на успешное завершение промежуточной процедуры
221 Благополучное завершение по команде quit
225 Канал сформирован, но информационный обмен отсутствует
226 Закрытие канала, обмен завершен успешно
230 Пользователь идентифицирован, продолжайте
250 Запрос прошел успешно
331 Имя пользователя корректно, нужен пароль
332 Для входа в систему необходима аутентификация
421 Процедура не возможна, канал закрывается
425 Открытие информационного канала не возможно
426 Канал закрыт, обмен прерван
450 Запрошенная функция не реализована, файл не доступен, например, занят
451 Локальная ошибка, операция прервана
452 Ошибка при записи файла (не достаточно места)
500 Синтаксическая ошибка, команда не может быть интерпретирована (возможно, она слишком длинна)
501 Синтаксическая ошибка (неверный параметр или аргумент)
502 Команда не используется (нелегальный тип MODE)
503 Неудачная последовательность команд
504 Команда не применима для такого параметра
530 Система не загружена (not logged in)
532 Необходима аутентификация для запоминания файла
550 Запрошенная функция не реализована, файл не доступен, например, не найден
552 Запрошенная операция прервана, недостаточно выделено памяти
5.2.1.7 Соединение к FTP с помощью Telnet
Подсоединимся к командному порту FTP (21):
>telnet ipm.kstu.ru 21
5.4 Программы клиенты