FTP文件傳輸協(xié)議分析我

FTP文件傳輸協(xié)議分析—應(yīng)用層一、FTP簡(jiǎn)介：1、FTP文件傳送協(xié)議(FileTransferProtocol,簡(jiǎn)稱FTP)，是一個(gè)用于從一臺(tái)主機(jī)到另送文件的協(xié)議。FTP的主要作用，就是讓用戶連接上一個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)（這些計(jì)算機(jī)上運(yùn)行著FTP服務(wù)器程序）察看遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)有哪些文件，然后把文件從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上拷到本地計(jì)算機(jī)，或把本地計(jì)算機(jī)的文件送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)去。與大多數(shù)Internet服務(wù)一樣，F(xiàn)TP也是一個(gè)客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)。用戶通過一個(gè)支持FTP協(xié)議的客戶機(jī)程序，連接到在遠(yuǎn)程主機(jī)上的FTP服務(wù)器程序。用戶通過客戶機(jī)程序向服務(wù)器程序發(fā)出命令，服務(wù)器程序執(zhí)行用戶所發(fā)出的命令，并將執(zhí)行的結(jié)果返回到客戶機(jī)。比如說，用戶發(fā)出一條命令，要求服務(wù)器向用戶傳送某一個(gè)文件的一份拷貝，服務(wù)器會(huì)響應(yīng)這條命令，將指定文件送至用戶的機(jī)器上。客戶機(jī)程序代表用戶接收到這個(gè)文件，將其存放在用戶目錄中。2、FTP協(xié)議的工作原理，數(shù)據(jù)連接和控制連接，主動(dòng)模式與被動(dòng)模式FTP是基于TCP的應(yīng)用層上的協(xié)議，用于文件傳輸客戶端通過發(fā)送命令和服務(wù)端進(jìn)行通信，比如客戶端發(fā)送“USERyan”，表示用戶名為yan服務(wù)端返回"331Passwordrequiredforyan."，表示yan這個(gè)賬戶需要密碼客戶端在請(qǐng)求服務(wù)端發(fā)送文件或者上傳文件時(shí)，有主動(dòng)模式和被動(dòng)模式的分別對(duì)于被動(dòng)模式（PASV），服務(wù)端會(huì)給出一個(gè)端口號(hào)，讓客戶端去連接。這也是多數(shù)FTP客戶端的缺省模式。對(duì)于主動(dòng)模式（PORT），客戶端必須給出一個(gè)端口號(hào)，服務(wù)端會(huì)通過它的20端口來連接客戶端給出的端口。如果客戶處于路由器之后，那么服務(wù)器不能直接連接客戶，主動(dòng)模式就會(huì)失效，只能采用被動(dòng)模式；反之如果服務(wù)器處于路由之后，則只能采用主動(dòng)模式。二、FTP分析實(shí)驗(yàn)中主機(jī)ip為70作為服務(wù)器，主機(jī)ip為3的主機(jī)作為客戶機(jī)，客戶端上使用的FTP客戶端軟件為8uftp。實(shí)驗(yàn)圖如下：客戶機(jī)FTP協(xié)議服務(wù)器Ip：370建立站點(diǎn)，然后選著模式。例如：1、主動(dòng)模式（port）的分析：在抓包之前，先建立FTP會(huì)話連接到FTP服務(wù)器70。從服務(wù)器上成功下載了.gif的文件。截圖如下:服務(wù)器從客戶機(jī)獲取.doc的文件成功。截圖如下：抓包分析，截圖如下：由這個(gè)抓包工具可以知道，服務(wù)器的名稱為：yan，密碼為：yan，70是作為服務(wù)器，3是作為客戶機(jī)。（下面是客戶機(jī)下載.gif文件的抓包截圖）由上圖可知：客戶機(jī)使用暫時(shí)的源端口號(hào)為：52103服務(wù)器使用暫時(shí)的源端口號(hào)為：21客戶機(jī)使用port命令從控制鏈接上，把端口號(hào)52103發(fā)向服務(wù)器。服務(wù)器在控制連接上接受端口號(hào)52103,并向客戶機(jī)上的二端口發(fā)布一個(gè)主動(dòng)打開52103a、客戶端發(fā)送一個(gè)TCPSYN（TCP同步）包給服務(wù)器段眾所周知的FTP控制端口21，客戶端使用暫時(shí)的端口作為它的源端口；b、服務(wù)器端發(fā)送SYNACK（同步確認(rèn)）包給客戶端，源端口為21，目的端口為客戶端上使用的暫時(shí)端口；c、客戶端發(fā)送一個(gè)ACK（確認(rèn)）包；客戶端使用這個(gè)連接來發(fā)送FTP命令，服務(wù)器端使用這個(gè)連接來發(fā)送FTP應(yīng)答；d、當(dāng)用戶請(qǐng)求一個(gè)列表(List)請(qǐng)求或者發(fā)起一個(gè)要求發(fā)送或者接受文件的請(qǐng)求，客戶端軟件使用PORT命令，這個(gè)命令包含了一個(gè)暫時(shí)的端口，客戶端希望服務(wù)器在打開一個(gè)數(shù)據(jù)連接時(shí)候使用這個(gè)暫時(shí)端口；PORT命令也包含了一個(gè)IP地址，這個(gè)IP地址通常是客戶自己的IP地址，而且FTP也支持第三方（third-party）模式，第三方模式是客戶端告訴服務(wù)器端打開與另臺(tái)主機(jī)的連接；e、服務(wù)器端發(fā)送一個(gè)SYN包給客戶端的暫時(shí)端口，源端口為20，暫時(shí)端口為客戶端在PORT命令中發(fā)送給服務(wù)器端的暫時(shí)端口號(hào)；f、客戶端以源端口為暫時(shí)端口，目的端口為20發(fā)送一個(gè)SYNACK包；g、服務(wù)器端發(fā)送一個(gè)ACK包；h、發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)以這個(gè)連接來發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以TCP段(注：segment，第4層的PDU)形式發(fā)送（一些命令，如STOR表示客戶端要發(fā)送數(shù)據(jù)，RETR表示服務(wù)器段發(fā)送數(shù)據(jù)），這些TCP段都需要對(duì)方進(jìn)行ACK確認(rèn)（注：因?yàn)門CP協(xié)議是一個(gè)面向連接的協(xié)議）i、當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成以后，發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)以一個(gè)FIN命令來結(jié)束數(shù)據(jù)連接，這個(gè)FIN命令需要另一臺(tái)主機(jī)以ACK確認(rèn)，另一臺(tái)主機(jī)也發(fā)送一個(gè)FIN命令，這個(gè)FIN命令同樣需要發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)以ACK確認(rèn)；j、客戶端能在控制連接上發(fā)送更多的命令，這可以打開和關(guān)閉另外的數(shù)據(jù)連接；有時(shí)候客戶端結(jié)束后，客戶端以FIN命令來關(guān)閉一個(gè)控制連接，服務(wù)器端以ACK包來確認(rèn)客戶端的FIN，服務(wù)器同樣也發(fā)送它的FIN，客戶端用ACK來確認(rèn)。三次握手截圖如下：下面是客戶機(jī)向服務(wù)器傳送的文件的抓包圖：客戶機(jī)的臨時(shí)端口號(hào)為：52072服務(wù)器的源端口號(hào)為：21并通過ack=1和push=1來確認(rèn)2、被動(dòng)模式(Passive)的分析：關(guān)鍵點(diǎn)：服務(wù)端會(huì)給出一個(gè)端口號(hào)，讓客戶端去連接。這也是多數(shù)FTP客戶端的缺省模式。在被動(dòng)方式FTP中，命令連接和數(shù)據(jù)連接都由客戶端，這樣就可以解決從服務(wù)器到客戶端的數(shù)據(jù)端口的入方向連接被防火墻過濾掉的問題。當(dāng)開啟一個(gè)FTP連接時(shí)，客戶端打開兩個(gè)任意的非特權(quán)本地端口（N>1024和N+1）。第一個(gè)端口連接服務(wù)器的21端口，但與主動(dòng)方式的FTP不同，客戶端不會(huì)提交PORT命令并允許服務(wù)器來回連它的數(shù)據(jù)端口，而是提交PASV命令。這樣做的結(jié)果是服務(wù)器會(huì)開啟一個(gè)任意的非特權(quán)端口（P>1024），并發(fā)送PORTP命令給客戶端。然后客戶端發(fā)起從本地端口N+1到服務(wù)器的端口P的連接用來傳送數(shù)據(jù)。下圖是客戶機(jī)從服務(wù)器上下載文件的成功的截圖：抓包圖如下：在被動(dòng)模式下，抓到的包，源端口號(hào)變成了21，目的端口號(hào)變成了52072，這表示，是服務(wù)器向客戶機(jī)發(fā)送自己的端口號(hào)21以建立連接，這與主動(dòng)模式是相反的。三、總結(jié)：命令結(jié)構(gòu)：主動(dòng)FTP對(duì)FTP服務(wù)器的管理有利，但對(duì)客戶端的管理不利。因?yàn)镕TP服務(wù)器企圖與客戶端的高位隨機(jī)端口建立連接，而這個(gè)端口很有可能被客戶端的防火墻阻塞掉。被動(dòng)FTP對(duì)FTP客戶端的管理有利，但對(duì)服務(wù)器端的管理不利。因?yàn)榭蛻舳艘c服務(wù)器端建立兩個(gè)連接，其中一個(gè)連到一個(gè)高位隨機(jī)端口，而這個(gè)端口很有可能被服務(wù)器端的防火墻阻塞掉。幸運(yùn)的是，有折衷的辦法。既然FTP服務(wù)器的管理員需要他們的服務(wù)器有最多的客戶連接，那么必須得支持被動(dòng)FTP。我