文件传输协议(FTP)
文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP)是一个被广泛应用的协议，它使得我们能够在网络上方便地传输文件。早期FTP并没有涉及安全问题，随着互连网应用的快速增长，人们对安全的要求也不断提高。本文在介绍了FTP协议的基本特征后，从两个方面探讨了FTP安全问题的解决方案：协议在安全功能方面扩展；协议自身的安全问题以及用户如何防范之。
1. 简介
1.1 FTP的一些特性
早期对FTP的定义指出，FTP是一个ARPA计算机网络上主机间文件传输的用户级协议。其主要功能是方便主机间的文件传输，并且允许在其他主机上进行方便的存储和文件处理。[BA72]而现在FTP的应用范围则是Internet。
根据FTP STD 9定义，FTP的目标包括：[PR85]
1) 促进文件（程序或数据）的共享
2) 支持间接或隐式地使用远程计算机
3) 帮助用户避开主机上不同的
4) 可靠并有效地传输数据
关于FTP的一些其他性质包括：FTP可以被用户在终端使用，但通常是给程序使用的。FTP中主要采用了传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)[PJ81]，和Telnet 协议[PJ83]。
1.2 重要历史事件[PR85]
1971年，第一个FTP的RFC(RFC 114)由A.K. Bhushan在1971年提出，同时由MIT 与 Harvard实验实现。
1972年，RFC 172 提供了主机间文件传输的一个用户级协议。
1973年2月，在长期讨论（RFC 265，RFC 294，RFC 354，RFC 385，RFC 430)后，出现了一个官方文档RFC 454。
1973年8月，出现了一个修订后的新官方文档 RFC 542。确立了FTP的功能、目标和基本模型。当时数据传输协议采用NCP。
1980年，由于底层协议从NCP改变为TCP，RFC 765 定义了采用TCP的FTP。
1985年，一个作用持续至今的官方文档RFC 959(STD 9)出台。
1.3 FTP模型[PR85]
就模型而言，从1973年以来并没有什么变化。下图是FTP使用模型：
-------------
|/---------\|
|| User || --------
||Interface|<--->| User |
|\----^----/| --------
---------- | | |
|/------\| FTP Commands |/----V----\|
||Server|<---------------->| User ||
|| PI || FTP Replies || PI ||
|\--^---/| |\----^----/|
| | | | | |
-------- |/--V---\| Data |/----V----\| -------- | File |<--->|Server|<---------------->| User |<--->| File | |System| || DTP || Connection || DTP || |System| -------- |\------/| |\---------/| --------
---------- -------------
Server-FTP USER-FTP
注: 1. data connection 可以双向使用（双工）
2. data connection 不需要一直存在.
图一 FTP使用模型
术语
User PI(user-protocol interpreter): 用户协议解释器
Server PI(Server-protocol interpreter): 服务协议解释器
control connection：控制连接
Data connection：数据连接
FTP Commands：FTP命令。描述Data connection的参数，文件操作类型
FTP Replies：FTP命令
在图一描述的模型中，User PI创建control connection。control connection 遵从Telnet协议。在用户初始化阶段，标准FTP命令被User PI生成并通过control connection 传到服务器处理。Server PI将相应的标准FTP应答通过control connection回传给User PI。数据传输由Data connection完成。
User DTP 在特定端口监听，由Server DTP 用指定参数初始化连接。
另一种情形是用户希望在两台非本地的主机上传递文件。用户与两个服务器建立control connection，安排两个服务器间的文件传输。下图描述了这样的模型。
Control ------------ Control
---------->| User-FTP |<-----------
| | User-PI | |
| | "C" | |
V ------------ V
-------------- --------------
| Server-FTP | Data Connection | Server-FTP |
| "A" |<---------------------->| "B" |
-------------- Port (A) Port (B) --------------
图二服务器间交互模型
2.FTP协议的安全扩展[HL97]
2.1 一些安全地进行文件传输实践
a. 通过FTP传输预先被加密的文件
b. 通过E-mail传输预先被加密的文件
c. 通过PEM消息
d. 通过使用Kerberos的rcp命令.
2.2 在RFC 2228 之前的FTP并不安全
虽然FTP采用 TELNET 协议执行connection control操作，而且 TELNET 协议后来又增补了认证和加密选项，但在RFC 1123 中禁止在connection control中进行TELNET 选项协商。另外 TELNET 协议也没有提供完整性保护，而且也没有data connection 的保护。
2.3 扩展命令
AUTH (Authentication/Security Mechanism),认证与安全机制
ADAT (Authentication/Security Data),认证与安全数据
PROT (Data Channel Protection Level),数据通道保护层次
PBSZ (Protection Buffer Size),保护缓冲大小
CCC (Clear Command Channel),清空命令通道
MIC (Integrity Protected Command),完整性保护命令