File Transfer Protocol
FTP (anglicky File Transfer Protocol) je v informatice protokol pro přenos souborů mezi počítači pomocí počítačové sítě. Využívá protokol TCP z rodiny TCP/IP a může být používán nezávisle na použitém operačním systému (je platformě nezávislý). Definován byl v roce 1985 v RFC 959 a rozšířen byl v roce 1997 v RFC 2228. Jeho podpora je součástí webových prohlížečů nebo specializovaných programů (tzv. FTP klientů).

Historie
Původní specifikace pro File Transfer Protocol byla sepsána Abhayem Bhushanem a publikována jako RFC 114 dne 16. dubna 1971 a později byla nahrazena novějším RFC 765 (červen 1980) a RFC 959 (říjen 1985), což je také aktuální specifikace protokolu. Několikrát se specifikace také upravovala. Například RFC 2228 (červen 1998) navrhlo některá bezpečnostní rozšíření a RFC 2428 (září 1998) přidává podporu pro IPv6 a definuje také novou možnost pasivního režimu.[1]

Charakteristika
FTP je jeden z nejstarších protokolů, využívá porty TCP/21 a TCP/20. Port 21 slouží k řízení a jsou jím také přenášeny příkazy FTP. Port 20 slouží k vlastnímu přenosu dat, který je 8bitový. Přenos může být binární nebo ascii (textový). Při textovém přenosu dochází ke konverzi konců řádků – CR/LF (DOS, Microsoft Windows) nebo jen LF (unixové systémy), pokud jsou koncové systémy rozdílné. Při binárním přenosu není do dat nijak zasahováno.

Protokol je interaktivní a umožňuje řízení přístupu (přihlašování login/heslo), specifikaci formátu přenášeného souboru (znakově – binárně), výpis vzdáleného adresáře atd. V současné době už není považován za bezpečný a z tohoto důvodu pro něj byla definována některá rozšíření (RFC 2228).

V protokolu je použit model klient-server. 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. Existuje mnoho programů pro FTP servery i klienty a mnoho je jich volně dostupných.

Přehled
FTP běžně pracuje na dvou portech, 21 a 20 a běží výhradně přes TCP (Transmission control protocol). FTP server naslouchá na portu 21 na příchozí spojení z FTP klienta. Na tomto portu běží příkazy, které zachytává server. Na portu 20 se přenáší pouze data, nikoliv příkazy. Jakmile se začnou stahovat data, na příkazovém portu se nic nepřenáší. Při stahování velkých souborů přes připojení s firewallem může tento kvůli dlouhodobé nečinnosti zablokovat komunikaci na portu 21.

Jak se připojit na FTP server
První co musíte udělat je stáhnout si FTP klienta. Mnoho operačních systémů má již integrovaný nějaký tento program. Pro spuštění FTP klienta ve Windows otevřete příkazovou řádku (klikněte na tlačítko Start, potom na Spustit, do okénka napište CMD a potvrďte stiskem klávesy Enter). Napište FTP a odešlete. Nyní se můžete příkazem open název serveru připojit k ftp server. např.:

open ftp.freebsd.org
Nyní jste připojeni na server ftp.freebsd.org. Tento server podporuje anonymní připojení, takže jméno uživatele může být třeba „ftp“ nebo „anonymous“ a heslo emailová adresa (nebo může být prázdné, někdy je vyžadován alespoň znak „@“). Jestliže server nepodporuje anonymní přihlašování, musíte jako jméno a heslo zadat údaje získané od administrátora serveru nebo pověřené osoby. Např:

user ftp
další informace můžete zobrazit napsáním příkazu „help“. Naprostá většina anonymních serverů umožňuje pouze čtení dat, takže umožní jen stažení souborů do vašeho počítače, u některých funguje i nahrávání dat na server.

Někdy je potřeba okamžitě odkázat na ftp server, který je zabezpečený heslem a neposílat přihlašovací údaje zvlášť. (Například u webového prohlížeče) Adresa pak má následující tvar:

ftp://<uživatelské jméno>:<heslo>@<adresa serveru + adresář>

Nejčastější užití FTP
Nejčastější užití ftp přenosů jsou:

Sdílení dat (často hudba, videa, vlastní tvorba, …).
Správa účtů internetových stránek.
Další užití FTP
FTP je nejčastěji používáno lidmi, kteří chtějí mít přístup na systém souborů na jiném počítači. To je nejčastěji realizováno přes programy na používání FTP, u kterých si nemusíme pamatovat strukturu příkazů a pracují velice podobně jako běžný průzkumník (např. oblíbený Total Commander také podporuje FTP).

Výhody a 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
používají se 2 TCP spojení (první TCP spojení je řídící, druhé datové pro vlastní přenos dat)
je-li použit firewall, protokol vyžaduje jeho speciální podporu (aktivní FTP přenos)
podpora aktivního přenosu nefunguje u šifrovaného řídícího spojení
pasivní přenos tento nedostatek odstraňuje
FTP server má delší odezvy
nemožnost sloučit přenos více (malých) souborů do jednoho zvyšuje časovou režii i zátěž serveru
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, rekurzivita, FXP, …)
v některých sítích je povolen pouze protokol HTTP
FTP je v současné době méně používáno
Bezpečnostní problémy
Při běžném připojování pomocí protokolu FTP jsou přihlašovací údaje (jméno a heslo) přenášeny v textové podobě a je technicky možné je odchytit. Následně mohou být data zcizena nebo upravena. Často se vyskytují zprávy o tom, jak se hackeři nabourali do serverů a nezřídka jim k tomu stačil tak triviální úkon, jakým je zachycení nešifrovaného FTP hesla. Netřeba zdůrazňovat, že následky těchto útoků mohou mít katastrofální dopad. V dnešní době je dostupný tzv. FTPS, který je zpětně kompatibilní s běžným FTP.

Některé příkazy
Příkazy řídícího jazyka FTP lze rozdělit do tří skupin:

Access Control Commands (příkazy řízení přístupu)
Transfer Parameter Commands (příkazy nastavující parametry přenosu)
FTP Service Commands (obsluhující příkazy)
Access Control Commands
USER – zadání uživatelského jména
PASS – zadání uživatelského hesla
ACCT – zadání uživatelského účtu (téměř se nepoužívá)
CWD – změna aktuálního adresáře
CDUP – změna aktuálního adresáře na nadřazený adresář
QUIT – ukončení spojení
Transfer Parameter Commands
PORT – specifikuje počítač a port pro datové spojení. Klient pošle tento příkaz a bude na daném portu čekat na datové spojení.
PASV – žádá server o pasivní mód, tzn. že server bude poslouchat a klient bude iniciovat datové spojení.
TYPE – určuje typ reprezentace dat, např. text nebo binární
FTP Service Commands
RETR – slouží k přenosu souboru ze serveru
GET – přenos jednoho souboru ze serveru (příkaz klientského software ftp)
MGET – přenos více souborů ze serveru (příkaz klientského software ftp)
STOR – přenos souboru na server
PUT – přenos jednoho souboru na server (příkaz klientského software ftp)
MPUT – přenos více souborů na server (příkaz klientského software ftp)
RNFR, RNTO – přejmenování souboru
DELE – smazání souboru
MKD – vytvoření nového adresáře
RMD – smazání adresáře (adresář musí být prázdný)
ABOR – zrušení předchozího příkazu
PWD – zjištění aktuálního pracovního adresáře
LIST – získání seznamu souborů. K získání tohoto seznamu se musí otevřít datové spojení. Pokud parametr tohoto příkazu je adresář, získá se výpis tohoto adresáře, pokud je to soubor, získají se informace o tomto souboru a pokud příkaz nemá parametr, je vrácen výpis aktuálního adresáře. Výpis příkazu list však závisí na systému a je určen především pro člověka.
NLST – podobný příkazu LIST, jen s tím rozdílem, že seznam vrací na každém řádku jen jméno souboru (adresáře) a žádné další informace.
SYST – slouží k zjištění typu systému, na kterém běží FTP server.
Příkazy řídícího jazyka se přenášejí po řídícím spojení od FTP klienta na server.

Kromě toho existuje i jazyk uživatelský, jehož příkazy se od výše uvedených liší. Mezi běžné příkazy uživatelského jazyka patří GET a PUT pro přenos souborů, případně MGET a MPUT pro totéž s více soubory najednou atd. Příkazy uživatelského jazyka nejsou standardizovány a dnes se již používají málo (jen v řádkových FTP klientech).

Aktivní a pasivní připojení
Připojení k FTP serveru je možné realizovat v aktivním nebo pasivním režimu. Pasivní režim je bezpečnější, ale ne vždy je technicky realizovatelný.

Aktivní režim
Na portu TCP/20 jsou přenášena data (data connection). V aktivním režimu navazuje připojení pro přenos dat server, klient naslouchá. Problém zpravidla nastává v případě, kdy se klient připojuje z privátní sítě a jeho IP adresa je překládána (NAT).

Pasivní režim
V pasivním režimu navazuje data connection klient, kterému při sestavování připojení poslal server svou IP adresu a TCP port, na kterém naslouchá.

FTP server, port forward (PF) a pasivní připojení
Pokud je připojení k FTP serveru realizováno prostřednictvím PF (nejčastěji se jedná o router s NAT a PF), tak router musí mít následující vlastnost – čte datovou část paketů FTP připojení, zjistí na jakém portu server naslouchá pro navázání data connection klientem a tento port začne forwardovat směrem k serveru. Po ukončení relace je ukončen i popsaný PF.

Routery mají zpravidla tuto vlastnost již vestavěnou. V případě systému Linux je nutné na routeru spustit příslušný modul – příkaz je 'modprobe nf_conntrack_ftp'

FTP přes SSH
FTP přes SSH označuje tunelování FTP skrz spojení navázaného pomocí SSH protokolu. Někdy je též označováno jako Bezpečné FTP (Secure FTP), které by nemělo být zaměňováno za FTPS (tj. FTP s podporou SSL/TLS). Dalšími metodami bezpečného přenosu dat jsou SFTP a SCP, které využívají protokol SSH.

Protože protokol FTP používá dvě spojení, je velmi těžké zajistit, aby bylo tunelováno nejen řídící, ale i datové spojení. Pokud je FTP klient nastaven do pasivního režimu a instruován pro spojení se SOCKS serverem, které může SSH klient zajistit, může být dosaženo tunelování obou spojení.

Druhou možností je, aby SSH klient zasahoval do řídícího spojení podobně, jak je to nutné při průchodu FTP skrz NAT. Tuto funkci poskytuje 3. verze SSH Communications Security's software suite a program FONC distribuovaný pod GPL licencí.

FTP a NAT
Hodnoty IP adres a portů v příkazu PORT a PASV vrací další možnou výzvu pro NAT zařízení při manipulaci s FTP. NAT zařízení musí změnit tyto hodnoty tak, že budou obsahovat IP adresu NATovaného klienta a port, který si NAT zařízení vybralo pro datové připojení. Tato nová IP adresa a port se bude pravděpodobně lišit délkou, v jejich desetinné reprezentaci od původní IP adresy a portu. To znamená, že změna hodnoty na kontrolu připojení NAT zařízením musí být provedena opatrně, změna TCP sekvence a potvrzovacího pole pro všechny následné pakety.

Na příklad: klient s IP 192.168.0.1, začíná v aktivním režimu přenos na portu 1025, pošle řetězec „PORT 192,168,0,1,4,1“. NAT zařízení zvolí pro datové připojení klienta IP adresu 192.168.15.5 a se zvoleným portem 2000 bude muset nahradit výše zmíněný řetězec řetězcem „PORT 192,168,15,5,7,208“.

Nový řetězec je 23 znaků dlouhý, ale původní řetězec má pouze 20 znaků. Položku s potvrzením příjmu od serveru bude nutné snížit na NAT zařízení o 3 byty, aby klient správně pochopil že PORT příkaz dorazil na server. Pokud NAT zařízení není schopné opravovat sekvence a potvrzovací pole, nebude možné použít NAT pro aktivním režimu FTP. Pasivní režim FTP bude v tomto případě pracovat, protože informace o IP adrese a portu pro datové spojení jsou odeslána serverem, který nemusí být NATován. Pokud se NAT provádí na straně serveru, nastane přesný opak. Aktivní režim bude fungovat, ale pasivní režim fungovat nebude.

Je třeba poznamenat, že mnoho NAT zařízení provádí inspekci řídícího spojení a upravuje PORT příkaz, aniž by o to byly explicitně uživatelem požádány, což může vést k několika problémům. Neexistuje žádná záruka, že použitý protokol je opravdu FTP, nebo může být použito některé rozšíření, kterému NAT zařízení nerozumí. Jedním z příkladů by bylo řídící spojení zabezpečené protokolem SSL – NAT zařízení nebude schopno dekódovat komunikaci a měnit adresy a porty.

Správným řešením je sdělit uživatelům, jaké IP adresy a porty jsou použity pro aktivní režim. Dále je nutné, aby NAT zařízení forwardovaly vybraný rozsah portů k počítačům klientů.