3.0. Некоторые проблемы FTP-серверов

FTP серверы могут работать в двух режимах: активном и пассивном. В активном режиме, когда начинается передача данных, клиент начинает прослушивание TCP порта и сообщает серверу, какой порт он прослушивает, после чего сервер открывает TCP соединение с порта 20 на порт, указанный клиентом. Затем данные передаются через это соединение. В пассивном режиме, клиент сообщает серверу, что он готов к передаче данных и сервер начинает прослушивать неспециальный TCP порт и сообщает клиенту, который именно. Затем клиент открывает TCP соединение на порт указанный сервером и обмен данными происходит через это соединение.

Проблема этих вспомогательных соединений в том, что существующая спецификация FTP протокола не предусматривает какого-либо метода проверки того, что клиент или сервер, который установил соединение это именно тот, кто запросил это соединение в управляющем сеансе. Это, в сочетании с фактом того, что многие операционные системы назначают TCP порты последовательно в возрастающем порядке, означает, что в результате в FTP протоколе создаются условия позволяющие атакующей стороне перехватить данные, которые передает кто-либо другой, либо подменить данные. Эти атаки слегка отличаются в активном и пассивном режиме. Когда передача данных осуществляется в активном режиме, атакующая сторона угадывает номер TCP порта, на котором конечный клиент ожидает соединения. Затем атакующий непрерывно посылает FTP серверу, к которому подключен клиент, команды PORT ip,of,client,machine,port,port RETR filename или STOR filename. Используя RETR, если надо подменить данные, передаваемые клиенту или STOR, если надо перехватить данные от клиента к серверу. Или, атакующий может использовать атаки, основанные на знании TCP sequence number и подменить сеанс связи от сервера к клиенту. Правда, используя этот тип атак невозможно перехватить данные, можно только подменить их своими.

4.0. Команды FTP протокола

Команды управления контролем передачи данных, которыми обмениваются «Интерпретатор протокола сервера» и «Интерпретатор протокола пользователя», можно разделить на три большие группы:

1. Команды управления доступом к системе.

2. Команды управления потоком данных.

3. Команды FTP-сервиса.

Рассмотрим несколько наиболее характерных команд из каждой группы. Среди команд управления доступом к системе следует отметить следующие:

USER. Как правило, эта команда открывает сессию FTP между клиентом и сервером. Аргументом команды является имя (идентификатор) пользователя для работы с файловой системой. Эта команда может подаваться не только в начале, но и в середине сессии, если, например, пользователь желает изменить идентификатор, от имени которого будут проводиться действия. При этом все переменные, относящиеся к старому идентификатору, освобождаются. Если во время изменения идентификатора происходит обмен данными, обмен завершается со старым идентификатором пользователя.

PASS. Данная команда подается после ввода идентификатора пользователя и, в качестве аргумента содержит пароль пользователя. Напомним, что данные аутентификации FTP передаются по сети открытым текстом, поэтому для обеспечения защищенности канала пользователю необходимо предпринимать дополнительные меры.

CWD. Команда позволяет пользователям работать с различными каталогами удаленной файловой системы. Аргументом команды является строка, указывающая путь каталога удаленной файловой системы, в котором желает работать пользователь.

REIN. Команда реинициализации. Эта команда очищает все переменные текущего пользователя, сбрасывает параметры соединения. Если в момент подачи команды происходит передача данных, передача продолжается и завершается с прежними параметрами.

QUIT. Команда закрывает управляющий канал. Если в момент подачи команды происходит передача данных, канал закрывается после окончания передачи данных.

Команды управления потоком устанавливают параметры передачи данных. Все параметры, описываемые этими командами имеют значение по умолчанию, поэтому команды управления потоком используются только тогда, когда необходимо изменить значение параметров передачи, используемых по умолчанию. Команды управления потоком могут подаваться в любом порядке, но все они должны предшествовать командам FTP-сервиса. Из команд управления потоком данных следует выделить следующие:

PORT. Команда назначает адрес и порт хоста, который будет использоваться как активный участник соединения по каналу передачи данных. Аргументами команды являются 32-битный IP адрес и 16-битный номер порта соединения. Эти значения разбиты на шесть 8-битных полей и представлены в десятичном виде: h1, h2, h3, h4, p1, p2, где hN - байты адреса (от старшего к младшему), а pN - байты порта (от старшего к младшему).

PASV. Эта команда отправляется модулю, который будет играть пассивную роль, в передаче данных («слушать» соединение). Ответом на данную команду должна быть строка, содержащая адрес и порт хоста, находящиеся в режиме ожидания соединения в формате команды PORT - «h1, h2, h3, h4, p1, p2».

Команды TYPE, STRU, MODE определяют, соответственно, тип передаваемых данных (ASCII, Image и другие), структуру или формат передачи данных (File, Record, Page), способ передачи (Stream, Block и другие). Использование этих команд очень важно при построении взаимодействия в гетерогенных средах и весьма отличающихся операционных и файловых систем взаимодействующих хостов.

Команды FTP-сервиса определяют действия, которые необходимо произвести с указанными файлами. Как правило, аргументом команд этой группы является путь к файлу. Синтаксис указанного пути должен удовлетворять требованиям формата файловой системы обработчика команды. Из команд FTP-сервиса можно выделить следующие:

RETR. Эта команда указывает модулю «Программа передачи данных сервера» передать копию файла, заданного параметром этой команды, модулю передачи данных на другом конце соединения.

STOR. Команда указывает модулю «Программа передачи данных сервера» принять данные по каналу передачи данных и сохранить их как файл, имя которого задано параметром этой команды. Если такой файл уже существует, он будет замещен новым, если нет, будет создан новый.

Команды RNFR и RNTO должны следовать одна за другой. Первая команда содержит в качестве аргумента старое имя файла, вторая - новое. Последовательное применение этих команд переименовывает файл.

ABOR. Команда предписывает серверу прервать выполнение предшествующей сервисной команды (например, передачу файла) и закрыть канал передачи данных.

Команда DELE удаляет указанный файл.

Команды MKD и RMD, соответственно, создают и удаляют указанный в аргументе каталог.

При помощи команд LIST и NLST можно получить список файлов в указанном каталоге.

Все команды FTP-протокола отправляются «Интерпретатором протокола пользователя» в текстовом виде - по одной команде в строке. Каждая строка команды - идентификатор и аргументы - заканчиваются символами <CRLF>. Имя команды отделяется от аргумента символом пробела - <SP>.

Обработчик команд возвращает код обработки каждой команды, состоящий из трех цифр. Коды обработки составляют определенную иерархическую структуру и, как правило, определенная команда может возвратить только определенный набор кодов. За кодом обработки команды следует символ пробела - <SP>, затем следует текст пояснения. Например, строка успешного завершения операции выглядит следующим образом: «200 Command okay».

Ниже приведен пример работы с FTP-протокола. Обозначения: S - сервер, U - пользователь.

S: 220 Service ready for new user

U: USER Gluk

> S: 331 User name okay, need password

U: PASS murmur

S: 230 User logged in, proceed

U: RETR test.txt

S: 150 File status okay; about to open data connection

<Идет передача файла ...>

S: 226 Closing data connection, file transfer successful

U: TYPE I

S: 200 Command okay

U: STOR /home/images/first.my

S: 550 Access denied

U: QUIT

4.1. Протоколы TFTP и SFTP

FTP-протокол имеет двух «младших братьев»: SFTP - Simple FTP и TFTP - Trivial FTP.

TFTP-протокол - это простейший протокол передачи файлов. Он работает поверх транспортного протокола UDP и обеспечивает выполнение только самых элементарных операций передачи файлов, а именно, записи и чтения файлов. TFTP был разработан как простой и легкий в применении протокол. Он не позволяет вызвать список каталога и не имеет никаких средств аутентификации, но может передавать 8-битную информацию в соответствии со всеми стандартами Internet.

Поскольку передача данных осуществляется поверх UDP, протокол TFTP реализует собственные методы надежной доставки данных - пакеты подтверждения, нумерация блоков данных и пакетов подтверждения и т.п. Все очень похоже на упрощенный вариант эмуляции протокола TCP.

TFTP работает лишь пятью командами:

1. Read request (RRQ) - запрос на чтение.

2. Write request (WRQ) - запрос на запись.

3. Data (DATA) - пакет данных.

4. Acknowledgment (ACK) - подтверждение.

5. Error (ERROR) - ошибка.

Процесс передачи данных начинается с поступления от клиента TFTP на сервер запроса на чтение или запись файла. Соединение устанавливается после получения подтверждения готовности на один из запросов, либо на запись, либо на чтение.

При открытии соединения, каждая из сторон выбирает (случайным образом) уникальный идентификатор - TID, который используется и UDP как порт соединения. Каждый пересылаемый пакет ассоциирован с двумя TID, соответствующими каждой стороне соединения. Первоначальный запрос отправляется инициатором TF TP-соединения на UDP-порт 69 (порт инициализации), в котором указывается порт соединения. Дальнейший обмен уже происходит через порты, выбранные участниками передачи данных.

Если сервер разрешает запрос, обмен открывается, и указанный файл передается (блоками по 512 байт). Каждый пакет передаваемых данных содержит один блок (512 байт) и номер блока в передаваемом потоке. Поступление каждого блока на хост назначения должно быть подтверждено пакетом ACK (подтверждение), с номером поступившего блока. Только после получения пакета подтверждения будет отправлен следующий пакет данных.

Если длина пакета менее 512 байт - это служит сигналом для закрытия канала связи. В случае потери пакета при передаче, через некоторый промежуток времени сервер отправит этот пакет данных повторно.

Три типа ситуаций порождают отправку ошибочных пакетов:

1. Не подтвержденный запрос, например, не был найден файл, нет прав доступа и др.

2. Неправильный формат пакета, например, произошла ошибка коммутации.

3. Потеря доступа к требуемому ресурсу.

При большом количестве сообщений об ошибках соединение может быть закрыто по инициативе одной из сторон.

SFTP-протокол передачи файлов пользуется популярностью в тех случаях, если пользователю необходим чуть более гибкий и надежный протокол, чем TFTP и не такой сложный и громоздкий, как FTP.

SFTP поддерживает механизмы идентификации пользователя, передачу файлов, просмотр каталогов, изменение текущего каталога, переименование и удаление файлов. В большинстве операций, которые пользователь проводит с удаленным FTP-сервером, этого сервиса вполне достаточно. SFTP может передавать 8-битный поток данных и использует, как TFTP, только один канал соединения - как для команд, так и для данных. В отличие от TFTP, SFTP работает поверх TCP, порт 115.

Команда SFTP имеют почти тот же синтаксис и предназначение, что и аналогичные команды FTP.

SFTP вполне удовлетворяет работе с одним пользователем и одним сервером, кроме того, его легко использовать и программировать.

Заключение.

ФТП протокол, несомненно, играет огромную роль в глобальной сети Интернет (и не только в ней). Этот удобный, действительно многофункциональный, а, главное, давно стандартизированный протокол является доминирующим и безоговорочным лидером в Интернете. На его базе построено множество файловых архивов, без которых техническая работа была бы не столь эффективна. Автоматизация и защищённость этого протокола, также не вызывает нареканий, что позволяет использовать его в государственных структурах.

В последнее время ФТП-серверы стали заводить многие пользователи сети Интернет, у которых есть хоть какой-то контент, которым они хотят поделиться. И это оказалось очень удобным, что говорит о том, что данный протокол ещё и относительно лёгок в настройке и поддержании.

ФТП-протокол практически не подвержен вирусным атакам, что лишний раз подтверждает его безопасность.

Данные размышления приводят меня к одному единственному выводу. Данный протокол универсальный, гибкий, надёжный, быстрый, несложен в освоении, абсолютно бесплатен и доступен для масс, что и делает его настолько популярным и предпочитаемым, в данное время.

Список используемой литературы

1. Поисковая система Google. www.google.com.ru

2. Образовательный портал «Кирилл и Мефодий». www.km.ru

3. Специализированный форум по программному обеспечению iXBT. forum.ixbt.ru

4. Официальный www сервер FTP-сервера Gene 6 Bulletproof. http://www.bpftpserver.com/