Služby přenosu souborů

http://www.explorer.cz/cz/publish/43/Ftp-prenos-souboru.html
http://4iz110.vse.cz:41004/4iz110/cv4/cv4.html

FTP

• protokol, ale i název služby
• určen pro předávání souborů ze serveru a na server
• pracuje na aplikační vrstvě
• jedná se o jeden z nejstarších protokolů a zároveň nejčastěji používanou službu pro předávání dat na Internetu
• funguje na principu klient - server
• používá interaktivní styl komunikace, umožňuje řízení přístupu (přihlašování login/heslo)
• porty
  • TCP/21 - slouží k řízení, jsou jím přenášeny příkazy
  • TCP/20 - slouží k vlastnímu přenostu dat

Přenos dat

• přenos dat je 8-bitový
• 2 režimy přenosu dat
  • textový - dochází ke konverzi konců řádků, pokud je zdrojový a cílový systém rozdílný - DOS/Windows používá jako konce řádků posloupnost znaků CR LF, unixové systémy (Linux, nové verze MacOS) používají pouze znak LF
  • binární - v binárním režimu není do dat nijak zasahováno (typicky obrázky, komprimované soubory (RAR, ZIP, ...), atp.)

Nejčastější použití

• sdílení dat (hudba, videa, vlastní tvorba, apod.) - v tomto ohledu ztrácí FTP svou dřívější pozici, protože většina uživatelů (především méně technicky zdatných) používá na použití jednodušší a přístupnější sdílecí servery (ulož.to, czshare.com, ...)
• správa účtů internetových stránek (nahrávání zdrojových souborů na server - PHP skriptů, HTML stránek, obrázků,...)

Jak protokol funguje

• FTP server poskytuje data pro ostatní počítače. Klient se k serveru připojí a může provádět různé operace (výpis adresáře, změna adresáře, přenos dat atd.). Operace jsou řízeny sadou příkazů, které jsou definovány v rámci FTP protokolu, proto kdokoliv může vytvořit klienta pro jakékoliv prostředí nebo operační systém.

• Stanoví se pravidla komunikace mezi klientem a serverem. Jedná se o spojovanou spolupráci. Klient naváže spojení se serverem, předá uživatelské jméno a heslo. Po navázání spojení může probíhat práce s adresáři a soubory a přenos dat mezi klientem a serverem. Spojení se obvykle ukončí z podnětu klienta. Úsek komunikace mezi otevřením a uzavřením spojení se nazývá relace.
• V případě protokolu FTP se užívá na straně serveru dvou standardních portů (20 a 21). Server na nich očekává a vyřizuje požadavky klientů. Pakety na portu 21 slouží k řízení komunikace - řídicí kanál. Port 20 slouží k vlastnímu přenosu dat - datový kanál. Porty na straně klienta jsou dynamicky přidělované a přiděluje je OS.
• Řídicí kanál se po dobu relace otevře jen jednou a zůstává otevřen, zatímco datový se po přenosu dat (souboru) uzavře a pro každý datový přenos je nutné kanál znovu otevřít.
• Podle toho, kdo otevírá datový kanál, se rozlišuje aktivní a pasivní režim spojení. Přenos souborů probíhá v textovém nebo binárním režimu v závislosti na typu souboru nebo potřebách uživatele. Chování serveru nebo klientského programu je určeno konfigurací. O komunikaci lze vést na obou stranách spojení protokol.

Anonymní a neanonymní služba přenosu souborů

• Anonymní servery umožňují přihlášení uživatele pomocí předem daného a pro všechny uživatele společného uživatelského jména - např. anonymous nebo ftp. K zadání hesla obvykle stačí adresa elektronické pošty. Tyto servery umožňují prohlížení veřejně přístupných adresářů a stahování souborů na lokální počítač. Zpravidla nepovolují zápis do struktury souborů serveru.

• Neanonymní servery vyžadují účet uživatele pro daný server. Účet se skládá se z přihlašovacího jména a hesla. Server určuje oprávnění uživatele k souborům a adresářům. Seznam účtů vytváří správce služby.

Aktivní a pasivní režim spojení

• připojení k FTP serveru je možné realizovat v aktivním nebo pasivním režimu. Pasivní režim je bezpečnější, ale ne vždy je technicky realizovatelný
• druh spojení je určen podle toho, kdo otevírá datový kanál (klient / server)

Aktivní režim

• jestliže datový kanál otevírá server, jde o aktivní režim spojení
• na portu TCP/20 jsou přenášena data (data connection)
• připojení na přenos dat navazuje server a klient naslouchá
• klient oznámí serveru příkazem PORT svou IP adresu a port, kde bude očekávat příchod datových paketů serveru
• problém zpravidla nastává, když se klient připojuje z privátní sítě a jeho adresa je překládána pomocí NATu

PORT 146,102,64,219,4,150
200 command successfully executed

Pasivní režim

• připojení pro přenos dat (data connection) navazuje klient, server naslouchá
• při sestavování data connection pošle server klientovi svou IP adresu a TCP port, na kterém server naslouchá a čeká na přenesení dat
• klient nejdříve požádá server příkazem PASV, aby přešel do pasivního režimu
  • pokud server souhlasí, pošle na řídícím kanálu odpověď s uvedením své IP adresy a portu, na němž datové spojení očekává

PASV
227 Entering Passive Mode (195,113,144,229,220,154)

Programy

Serverové programy

• existuje velké množství programů, které fungují jako FTP server
• např. VSFTP, ProFTP a mnoho dalších

Klientské programy

• pro práci s FTP existuje velké množství programů - jak textových (pro příkazový řádek), tak i grafických
• textově orientované - např. lftp, MS FTP - výchozí textový klient ve Windows (příkaz ftp) a řada dalších
• graficky orientované - v současné době nad textovými klienty převládají
  • čistokrevní FTP klienti - např. FileZilla, gFTP (na Linuxu), apod.
  • FTP klienti jako součást správce souborů - např. Total Commander, Průzkumník ve Windows (program explorer.exe), ...
  • FTP integrované do webového prohlížeče - Opera, Firefox, ... - většinou umožňují pouze čtení souborů z FTP serveru - ale už nikoli vytvářet, mazat, nahrávat a editovat soubory a adresáře

Výhody

• serverová část je jednodušší, než běžný HTTP server (neplatí pro odlehčené HTTP servery)
• na rozdíl od HTTP má protokol širší možnosti (nastavení práv, mazání, upload, …)

Nevýhody

• hesla a soubory jsou ve standardním protokolu zasílána jako běžný text (nejsou šifrovaná)
  • snižuje bezpečnost (ohrožuje jméno, heslo, ale i přenášená data)
  • existují rozšíření FTP protokolu, která tento nedostatek odstraňují (např. FTPS)
• FTP server má delší odezvy
  • nemožnost sloučit přenos více (malých) souborů do jednoho zvyšuje časovou režii i zátěž serveru
• v některých sítích je povolen pouze protokol HTTP (tj. povoleno pouze prohlížení webových stránek) - v takových sítích není možné protokol FTP použít

Zabezpečení

• FTP protokol v současné době už není považován za bezpečný → byla pro něj definována některá rozšíření
• možnosti zabezpečení komunikace:
  1. VPN - privátní tunel, jedná se o zabezpečenou komunikaci i když FTP zabezpečeno není (šifrován je vlastní tunel, nikoli samotná FTP komunikace)
  2. FTPS - obdoba HTTPS (předají si klíče, pak šifrují)
  3. SFTP- postaveno nad jiným zabezpečeným protokolem (nejčastěji SSH)
  4. SCP - oproti SFTP má omezené možnosti (není tak komplexní)
     • programy - např. WinSCP, Putty (terminál),...

FTPS (FTP s podporou SSL/TLS)

• klient se připojuje na port 21, zahajuje nešifrovanou komunikaci a žádá o aktivaci TLS (SSL) před tím, než budou poslána citlivá data
• protokol TLS umožňuje aplikacím komunikovat po síti způsobem, který zabraňuje odposlouchávání či falšování zpráv
• pomocí kryptografie poskytuje TLS svým koncovým bodům autentizaci a soukromí při komunikaci Internetem
• typicky je autentizován pouze server (tedy jeho totožnost je zaručena), zatímco klient zůstává neautentizován
• to znamená, že koncový uživatel (ať člověk či aplikace - např. webový prohlížeč) si může být jist s kým komunikuje
• Další úroveň zabezpečení, při níž oba konce „konverzace“ mají jistotu s kým komunikují, je označována jako vzájemná autentizace
• Vzájemná autentizace vyžaduje nasazení infrastruktury veřejných klíčů (PKI) pro klienty

• TLS zahrnuje 3 základní fáze
  • dohodu účastníků na podporovaných algoritmech
  • výměnu klíčů založenou na šifrování s veřejným klíčem a autentizaci vycházející z certifikátů
  • šifrování provozu symetrickou šifrou

SFTP (Secure FTP) a SCP (Secure Copy)

• SFTP
  • pro přenos dat obvykle využívá protokol SSH-2
  • je ale navržen tak, aby ho bylo možné používat i nad jiným protokolem
  • narozdíl od SCP má široké možnosti pro doplňující operace se soubory - umožňuje pokračovat v přerušených přenosech, vypisovat adresáře i odstraňovat soubory na vzdáleném počítači

• SCP
  • jednoduchý protokol
  • pro šifrování a autentizaci využívá protokol SSH

• v praxi je rozšířena aplikace WinSCP - jedná se o souborový manažer, který je založený na knihovnách Putty (SSH klient) a umožňuje práci v režimu SFTP a SCP.

Pozor! Následující část nesouvisí s protokolem FTP.

SSH

• SSH (Secure Shell) je zabezpečený komunikační protokol
• používají TCP/IP (port 22)
• byl navržen jako náhrada za telnet a další nezabezpečené vzdálené shelly (rlogin, rsh apod.), které posílají heslo v nezabezpečené formě a umožňují tak jeho odposlechnutí při přenosu pomocí počítačové sítě
• šifrování přenášených dat, které SSH poskytuje, slouží k zabezpečení dat při přenosu přes nedůvěryhodnou síť.
• SSH umožňuje bezpečnou komunikaci mezi dvěma počítači, která se využívá

pro zprostředkování přístupu k příkazovému řádku, kopírování souborů, ale také k jakémukoliv obecnému přenosu dat

• také zabezpečuje autentizaci obou účastníků komunikace, transparentní šifrování

přenášených dat, zajištění jejich integrity a volitelnou bezeztrátovou kompresi

• Výhody
  • narozdíl od svých předchůdců používá SSH zabezpečený (šifrovaný) komunikační kanál