Πρωτόκολλο Μεταφοράς Αρχείων

Το File Transfer Protocol (FTP), (ελληνικά: Πρωτόκολλο Μεταφοράς Αρχείων) είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο πρωτόκολλο σε δίκτυα τα οποία υποστηρίζουν το πρωτόκολλο TCP/IP (δίκτυα όπως internet ή intranet). Ο υπολογιστής που τρέχει εφαρμογή FTP client μόλις συνδεθεί με τον server μπορεί να εκτελέσει ένα πλήθος διεργασιών όπως ανέβασμα αρχείων στον server, κατέβασμα αρχείων από τον server, μετονομασία ή διαγραφή αρχείων από τον server κ.ο.κ. Το πρωτόκολλο είναι ένα ανοιχτό πρότυπο. Είναι δυνατό κάθε υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος σε ένα δίκτυο, να διαχειρίζεται αρχεία σε ένα άλλο υπολογιστή του δικτύου, ακόμη και εάν ο δεύτερος διαθέτει διαφορετικό λειτουργικό σύστημα.

Ιστορία

Οι πρώτοι κανόνες για ανάπτυξη μηχανισμών ανταλλαγής αρχείων απαντώνται το 1971, όταν αναπτύχθηκαν για χρήση στο M.I.T. Περιγράφονται στο RFC 114 και ακολουθούν σχόλια και συζήτηση πάνω στο RFC 141. Αξίζει να αναφερθεί τo RFC 354, το οποίο αντικατέστησε τα ξεπερασμένα RFC 264 και RFC 265. Στο νέο RFC το FTP οριζόταν ως πρωτόκολλο ανταλλαγής αρχείων ανάμεσα σε hosts του δικτύου ARPANET. Πρωταρχικοί στόχοι του πρωτοκόλλου ήταν η εύκολη και αξιόπιστη μεταφορά αρχείων και η εύκολη αξιοποίηση των δυνατοτήτων για απομακρυσμένη αποθήκευση αρχείων.

Τελικά, δημοσιεύτηκε ένα επίσημο έγγραφο για το FTP στο RFC 454. Ακολούθησαν και άλλα επίσημα RFCs αλλά, αν και μέχρι τον Ιούλιο του 1973 είχαν γίνει σημαντικές αλλαγές από τις τελευταίες εκδόσεις του, η δομή του παρέμενε ίδια. Πολλές υλοποιήσεις (implementations) του πρωτοκόλλου βασίζονταν σε παλαιότερες μη ενημερωμένες εκδόσεις.

Όλες οι παραπάνω προσπάθειες για δημιουργία ενός πρωτοκόλλου μεταφοράς αρχείων σε συνδυασμό με την μετάβαση από το NCP στο TCP, οδήγησαν στην επανεγγραφή του FTP στο RFC 765 το 1980. Σήμερα το κυριότερο RFC για το FTP είναι το RFC 959 ένα κείμενο εξήντα σελίδων.

Σε μεταγενέστερα RFCs σχετικά με το FTP, είτε περιγράφηκαν αναλυτικότερα ορισμένα σημεία του RFC 959 (όπως στο RFC 1635), είτε έγιναν προτάσεις σχετικές με την ασφάλειά του (όπως στο RFC 1579 και στο RFC 2228.

Τρόπος λειτουργίας

Αρχικά ο FTP server ανοίγει την θύρα (port) 21 περιμένοντας έναν FTP client να συνδεθεί. Στη συνέχεια ο client ξεκινά μια νέα σύνδεση από μια τυχαία θύρα προς την θύρα 21 του server. Μόλις γίνει η σύνδεση παραμένει ανοιχτή για όλη τη διάρκεια της συνόδου FTP. Η συγκεκριμένη σύνδεση ονομάζεται σύνδεση ελέγχου (control connection).

Ακολουθεί η δημιουργία της σύνδεσης δεδομένων (data connection), της σύνδεσης με την οποία μεταφέρονται τα δεδομένα. Υπάρχουν δύο τρόποι για να δημιουργηθεί, με χρήση της ενεργητικής λειτουργίας (active mode) ή με χρήση της παθητικής λειτουργίας (passive mode).

Active mode

Στην ενεργητική λειτουργία (active mode) ο FTP client διαλέγει μια τυχαία θύρα στην οποία δέχεται τα δεδομένα της σύνδεσης. Ο client στέλνει τον αριθμό της θύρας, στην οποία επιθυμεί να "ακούει" (listen) για εισερχόμενες συνδέσεις. Ο FTP server δημιουργεί μια σύνδεση από την θύρα 20 στην ανοιχτή θύρα του client για τη μεταφορά των δεδομένων.

Οποιαδήποτε πληροφορία ζητήσει ο client, ανταλλάσσεται με βάση αυτή τη σύνδεση, που βασίζεται στο TCP. Όταν η μεταφορά ολοκληρωθεί ο server κλείνει τη σύνδεση αποστέλλοντας ένα πακέτο FIN, όπως σε κάθε σύνδεση βασισμένη στο TCP. Κάθε φορά που ο client ζητάει δεδομένα, δημιουργείται κατά παρόμοιο τρόπο μια σύνδεση δεδομένων και η διαδικασία επαναλαμβάνεται.

Passive mode

Στην παθητική λειτουργία (passive mode) ο client ζητά από τον server να διαλέξει μια τυχαία θύρα, στην οποία θα "ακούει" (listen) για την σύνδεση δεδομένων (data connection). Ο server ενημερώνει τον client για την θύρα την οποία έχει διαλέξει και ο client συνδέεται σε αυτή για τη μεταφορά των δεδομένων. Η μεταφορά ολοκληρώνεται όπως και στην ενεργητική λειτουργία (active mode), αφού η σύνδεση δεδομένων βασίζεται στο TCP

Χρήση

Το FTP είναι ένα πρωτόκολλο πελάτη-εξυπηρετητή 8-bit, ικανό να χειρίζεται οποιονδήποτε τύπο αρχείου χωρίς περαιτέρω επεξεργασία, όπως δηλαδή κάνουν το MIME και το Uuencode. Ωστόσο το FTP έχει εξαιρετικά υψηλή καθυστέρηση (latency). Αυτό σημαίνει ότι ο χρόνος μεταξύ του αιτήματος και της διαδικασίας παραλαβής του είναι αρκετά μεγάλος και για αυτό μερικές φορές απαιτείται μεγάλη διαδικασία σύνδεσης.

Σύνδεση χρησιμοποιώντας FTP

Για να συνδεθείτε σε έναν απομακρυσμένο υπολογιστή χρησιμοποιώντας FTP, στην γραμμή εντολών δακτυλογραφείτε ftp. Τότε μεταβαίνετε στο prompt ftp>. Για να συνδεθείτε στον απομακρυσμένο υπολογιστή τυπώνετε:
οpen Name
ή
open IP
όπου Name είναι το όνομα του απομακρυσμένου υπολογιστή και IP η IP διεύθυνσή του.
Αφού συνδεθείτε, ανάλογα με την περίπτωση, όπως αναφέρθηκε παραπάνω θα σας ζητηθεί το όνομα χρήστη ή ο κωδικός πρόσβασης. Εάν εισαχθούν σωστά, τότε έχετε συνδεθεί επιτυχώς στον απομακρυσμένο υπολογιστή και ανάλογα με τα δικαιώματά σας, μπορείτε να εμφανίσετε αρχεία, να στείλετε αρχεία, να λάβετε αρχεία.
Μερικοί εξυπηρετητές, όπως θα εξηγήσουμε παρακάτω, μπορεί να επιτρέπουν ανώνυμες συνδέσεις.

Αποστολή και λήψη αρχείων με FTP

Για να κατεβάσουμε ένα αρχείο, π.χ το text.txt, γράφουμε:

get text.txt

Για να κατεβάσουμε πολλά αρχεία χρησιμοποιούμε την εντολή mget και χαρακτήρες ομαδοποίησης.
Π.χ για να κατεβάσουμε όλα τα αρχεία που έχουν επέκταση txt, γράφουμε:

mget *.txt

Tα αρχεία κατεβαίνουν στον τοπικό κατάλογο.
Για την αποστολή των αρχείων χρησιμοποιείται η εντολή send. Έτσι π.χ. για να στείλουμε το αρχείο text.txt γράφουμε:
send text.txt
Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι τα αρχεία που θέλουμε να στείλουμε πρέπει να βρίσκονται στον τοπικό κατάλογο. Ο τοπικός κατάλογος εμφανίζεται με την εντολή lcd. Εάν θέλουμε να αλλάξουμε τον τοπικό κατάλογο, χρησιμοποιούμε πάλι την εντολή lcd. Π.χ. για να μεταβούμε στον κατάλογο programs δίσκο C:, γράφουμε lcd C:\programms

Εντολές FTP

Εντολή	Λειτουργία
!	Χρησιμοποιώντας αυτήν την εντολή όταν είστε στο ftp μεταβαίνετε πίσω στο λειτουργικό σύστημα, ενώ όταν είστε πίσω στο λειτουργικό σύστημα πληκτρολογώντας exit επιστρέφετε στη γραμμή εντολών του ftp.
?	Εμφανίζει την οθόνη βοήθειας του ftp
append	Προσαρτά κείμενο σε ένα τοπικό αρχείο
ascii	Μεταβαίνει στον ASCII τρόπο μεταφοράς
bell	Ενεργοποιεί/απενεργοποιεί το κουδούνι
binary	Αλλάζει στον δυαδικό τρόπο μεταφοράς
bye	Βγαίνει από το FTP
cd	Αλλάζει κατάλογο
close	Βγαίνει από το FTP
delete	Σβήνει ένα αρχείο
debug	Ενεργοποιεί/απενεργοποιεί την αποσφαλμάτωση.
dir	Εάν συνδεθεί, εμφανίζει λίστα με τα αρχεία του απομακρυσμένου καταλόγου dir -C = Will list the files in wide format dir -1 = Lists the files in bare format in alphabetic order dir -r = Lists directory in reverse alphabetic order dir -R = Lists all files in current directory and sub directories dir -S = Lists files in bare format in alphabetic order.
disconnect	Βγαίνει από το FTP
get	Κατεβάζει ένα αρχείο από τον υπολογιστή στον οποίο συνδεθήκαμε
glob	Ενεργοποιεί/απενεργοποιεί το globbing. Όταν είναι ενεργοποιημένο, οι χαρακτήρες ομαδοποίησης (wildcards) αντιμετωπίζονται σαν απλοί χαρακτήρες.
hash	Ενεργοποιεί/απενεργοποιεί την εμφάνιση των χαρακτήρων (#) για κάθε buffer (1024 Bytes) που μεταφέρεται.
help	Εμφανίζει την οθόνη βοήθειας, εάν τυπωθεί μόνο του, ή εμφανίζει πληροφορίες για μία εντολή, εάν τυπωθεί μετά την εντολή
lcd	Εάν τυπωθεί μόνο του εμφανίζει τον τρέχοντα κατάλογο ή εάν μετά το lcd τυπώσουμε έναν κατάλογο, τότε αυτός γίνεται ο τρέχων κατάλογος
literal	Sends a literal command to the connected computer with an expected one line response.
ls	Εμφανίζει τα αρχεία στον απομακρυσμένο υπολογιστή που έχουμε συνδεθεί.
mdelete	Πολλαπλή διαγραφή.
mdir	Εμφανίζει τα περιεχόμενα πολλαπλών απομακρυσμένων καταλόγων
mget	Κατεβάζει πολλαπλά αρχεία
mkdir	Δημιουργεί κατάλογο
mls	Εμφανίζει τα περιεχόμενα πολλαπλών απομακρυσμένων καταλόγων
mput	Αποστέλει πολαπλά αρχεία
open	Συνδέεται με έναν απομακρυσμένο ftp υπολογιστή.
prompt	Ενεργοποιεί/Απενεργοποιεί το prompt
put	Στέλνει ένα αρχείο
pwd	Τυπώνει τον κατάλογο εργασίας
quit	Βγαίνει από το FTP.
quote	Ίδια με την εντολή literal.
recv	Λαμβάνει αρχείο
remotehelp	Παίρνει βοήθεια από τον απομακρυσμένο διακομιστή
rename	Μετονομάζει ένα αρχείο
rmdir	Σβήνει έναν κατάλογο στον απομακρυσμένο υπολογιστή.
send	Στέλνει ένα αρχείο
status	Εμφανίζει τις τρέχουσες ενεργοποιημένες/απενεργοποιημένες επιλογές
trace	Ενεργοποιεί/απενεργοποιεί την παρακολήθηση των πακέτων
Type	Καθορίζει τον τύπο μεταφοράς των αρχείων
user	Στέλνει νέα πληροφορία του χρήστη
verbose	Ενεργοποιεί/απενεργοποιεί την εμφάνιση λεπτομερειών.

Anonymous FTP

Το FTP επέτρεψε σε μια νέα κατηγορία χρηστών να εισέρχονται (login) στον FTP server. Οι χρήστες αυτοί δεν χρειάζεται να έχουν λογαριασμό, αντιθέτως χρησιμοποιούν έναν γενικής χρήσης. Ο λογαριασμός αυτός ονομάζεται "anonymous FTP" και δεν απαιτείται κωδικός πρόσβασης, συνήθως όμως χρησιμοποιείται κατά σύμβαση ο κωδικός "guest" ή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου (e-mail) του χρήστη.

Η σύνδεση "anonymous" χρησιμοποιείται κυρίως για αρχεία που είναι ανοιχτά στο κοινό, σαν αποθήκη πληροφοριών (όπως λογισμικό, έγγραφα, εικόνες κλπ.) Συνήθως, με αυτό τον τρόπο παρέχεται πρόσβαση σε αρχειοθετημένες mailing lists. Οι χρήστες που εισέρχονται ως "anonymous" πρέπει να έχουν περιορισμένα δικαιώματα πρόσβασης σε αρχεία του host. Διαφορετικά, εαν μπορούν να διαβάσουν οποιοδήποτε αρχείο ή να δημιουργήσουν νέα, δημιουργούνται προβλήματα ασφαλείας.

Ασφάλεια

Το FTP δεν σχεδιάστηκε με πρόνοια για ασφάλεια, με συνέπεια οι εφαρμογές να είναι ιδιαίτερα ευάλωτες και να εμφανίζονται ποικίλα προβλήματα κατά τη χρήση firewall ή NAT.

Προβλήματα NAT

Στην ενεργητική λειτουργία o FTP server ξεκινά μια σύνδεση δεδομένων συνδεόμενος στην εξωτερική διεύθυνση IP της πύλης (gateway) NAT. Στην άλλη πλευρά, το μηχάνημα το οποίο είναι υπεύθυνο για τη "μετάφραση" των εσωτερικών διευθύνσεων IP του δικτύου στην εξωτερική, θα πάρει το SYN πακέτο για τη δημιουργία της σύνδεσης. Όμως, στον πίνακα κατάστασης (state table) του ΝΑΤ, στον οποίο διατηρείται το ιστορικό μεταφράσεων, δεν έχει καταγραφεί κανένα, με αποτέλεσμα το πακέτο να απορρίπτεται (γίνεται drop). To πακέτο δεν φτάνει ποτέ στον client, δεν σχηματίζεται σύνδεση δεδομένων και η μεταφορά δεδομένων είναι αδύνατη.

Στην παθητική λειτουργία, επειδή η θύρα στην οποία συνδέεται ο server είναι τυχαία, είναι πιθανόν να μην επιτρέπεται σύνδεση προς τον αριθμό της από το λογισμικό - τείχος προστασίας (firewall). Σε αυτή την περίπτωση η σύνδεση δεδομένων δεν θα σχηματιστεί και, επομένως, δεν θα μεταφέρονται δεδομένα.

Έλλειψη κρυπτογράφησης

Τα δεδομένα που ανταλλάσσονται μέσω FTP δεν είναι κρυπτογραφημένα, με αποτέλεσμα οι εντολές που αποστέλλονται μέσω της control connection να είναι απλό κείμενο. Για το λόγο αυτό μπορούν εύκολα, με τη χρήση ενός sniffer, να αλιευθούν, να διαβασθούν και να ξανασταλούν ανάλογα με τη βούληση του επιτιθέμενου. Ανάμεσα σε αυτές, η εντολή που χρησιμοποιείται για να γίνει login σε ένα λογαριασμό FTP, με σύνταξη "PASS password", παρέχει στον επιτιθέμενο τον κωδικό του χρήστη. Αν συνδυαστεί με την εντολή "USER", με την οποία αποστέλεται το όνομα του χρήστη, ο επιτιθέμενος μπορεί να χρησιμοποιήσει τα στοιχεία για να εισέλθει στον ξένο λογαριασμό με τα ίδια δικαιώματα.

Επειδή οι περισσότεροι άνθρωποι τείνουν να επαναχρησιμοποιούν κωδικούς, ο επιτιθέμενος έχει αυξήσει τις πιθανότητες του σε μια brute-force attack. Με αυτό τον τρόπο, είναι πιθανό να αποκτήσει έλεγχο του συστήματος του χρήστη μόλις βρει τη διεύθυνση IP του, ανιχνεύοντας την έναρξη της συνόδου FTP (FTP session).

Man-in-the-middle

Με το κύριο File Transfer Protocol, ο server δεν εξασφαλίζει ότι ο client είναι αυτός που λέει, ούτε ο client αντίστοιχα για τον server. Ευκολονόητο, εφόσον το FTP δεν απαιτεί επαλήθευση των hosts και δεν ελέγχει αν τα δεδομένα προέρχονται από αυτούς, ούτε τα προστατεύει. Για αυτό το λόγο και τα δύο άκρα που ανταλλάσσουν δεδομένα, είναι ανοιχτά σε man-in-the-middle attack από κάποιον επιτιθέμενο που συλλαμβάνει τα πακέτα του κάθε host, και στέλνει ψευδείς απαντήσεις.

Προγράμματα FTP

Παρακάτω είναι ένας κατάλογος από FTP προγράμματα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να συνδεθείτε σε ένα FTP Server.

1. FileZilla – Ένα φανταστικό ελεύθερο FTP και SFTP, με ότι χρειάζονται οι περισσότεροι χρήστες
2. WinSCP - Ένα άλλο φανταστικό ελεύθερο FTP, SFTP, SCP βοήθημα το οποίο υποστηρίζει και scripting
3. SmartFTP – Ένα σπουδαίο πρόγραμμα FTP με ότι χρειάζονται οι περισσότεροι χρήστες.
4. CuteFTP – Ένα άλλο δημοφιλές και ευρέως χρησιμοποιούμενο πρόγραμμα FTP.
5. Internet Explorer – Οι χρήστες που έχουν Microsoft Internet Explorer στους υπολογιστές τους, μπορούν να τον χρησιμοποιήσουν για να συνδεθούν σε FTP εξυπηρετητές.

Υποστήριξη από Web Browser

Οι περισσότεροι web browsers μπορούν να ανακτήσουν αρχεία που φιλοξενούνται σε εξυπηρετητές FTP, αν και μπορεί να μην υποστηρίζουν επεκτάσεις του πρωτοκόλλου, όπως το FTPS. Όταν δίνουμε μία FTP διεύθυνση αντί για μία HTTP-URL, το περιεχόμενο στο οποίο έχουμε πρόσβαση εμφανίζεται με έναν τρόπο όμοιο με το περιεχόμενο Web.

Σύνταξη

Η FTP URL σύνταξη περιγράφεται στην RFC1738,[13] και έχει την μορφή: ftp://[<user>[:<password>]@]<host>[:<port>]/<url-path>[13] (Τα μέρη που βρίσκονται μέσα στις τετράγωνες παρενθέσεις είναι προαιρετικά).
Για παράδειγμα:
ftp://public.ftp-servers.example.com/mydirectory/myfile.txt
ή:
ftp://user001:secretpassword@private.ftp-servers.example.com/mydirectory/myfile.txt
Περισσότερες πληροφορίες όσο αφορά το username και το password, μπορούν να βρεθούν στην τεκμηρίωση των Browser. Από προεπιλογή οι περισσότεροι χρησιμοποιούν την παθητική λειτουργία (PASV), η οποία πιο εύκολα περνά τους Firewall των τελικών χρηστών.

Δείτε επίσης

• SFTP

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

RFCs

• RFC 959 — File Transfer Protocol (FTP). J. Postel, J. Reynolds. Oct-1985. (Αγγλικά)
• RFC 1635 — How to Use Anonymous FTP (Αγγλικά)
• RFC 2228 — FTP Security Extensions (Αγγλικά)

Άλλα κείμενα

• Active FTP vs. Passive FTP, a Definitive Explanation — Σύγκριση των δύο τρόπων μεταφοράς (Αγγλικά)
• FTP Reviewed — Παρουσίαση του πρωτοκόλλου με ειδική αναφορά για την ασφάλειά του. (Αγγλικά)
• PF: Issues with FTP — FTP και Packet Filter (Αγγλικά)