窥探FTP通信细节

前几天，老张写了两篇关于FTP的文章：

• 《吃透FTP》

• 《200行代码实现玩具版FTP服务》

给大家介绍了FTP的通信机制，然后又带大家写了一个玩具版的FTP服务端代码。

今天继续给大家带来FTP系列的第三篇《窥探FTP通信细节》，通过抓包FTP的通信，将FTP的扒的底裤都不剩。

环境准备：

• FTP客户端测试脚本：依然选择Python自带的Ftplib来编写测试脚本

• Wireshark：一个网络层的抓包工具

• 一台主机：用于运行FTP客户端脚本和Wireshark。ip为192.168.16.1

• 一台Linux虚拟机：运行Vsftpd作为FTP服务端。ip为192.168.16.129

• FTP服务器的模式：选择主动模式，使用Binary模式传输数据。

注： 为什么不用老张的玩具版？ 使用成熟通用的Vsftpd是为了能够更好的帮助大家理解，避免不必要的歧义。

OK，请各位系好安全带，马上开车了！

1. 连接FTP服务器，建立命令通道通道

import ftplib

ftp = ftplib.FTP()

ftp.connect("192.168.16.129", 21)

此时使用Wireshark抓包，可以看到:

经过TCP的三次握手，命令通道建立。 此时FTP服务器会向客户端发送一条220状态码的消息，表示命令通道已建立。但是注意，此时还没有登录鉴权。

2. 客户端发送账号密码

ftp.connect("192.168.16.129", 21)

ftp.login("root", "root") # 此处密码并非正式密码，抓包时老张也机智的把密码抹去了

此时报文消息如下：

可以看到账号和密码是通过两条消息分别发送的。

3. 客户端设置本次连接使用主动模式：

ftp.set_pasv(False)

此行为完全是客户端本地行为，没有同服务器之间进行信息交换。

4. 将本地文件上传至服务器：

# 将本地文件上传至服务器

with open("client", 'rb') as f:

ftp.storbinary("STOR upload_from_client", f, 1024)

虽然看起来只有一个STOR命令，但是此时却是客户端和服务器之间信息交换最繁忙的时候，为了能够讲清楚，老张将整个过程拆解了一下。

4.1 传输上传命令：

首先，客户端通过命令通道通知服务端，本次数据传输将使用Binary模式。

然后，客户端将自己为数据通道准备的host及port发送给服务器。

注： 关于端口号port的传输格式，可以参考上一篇的代码实现。

最后，客户端才发送上传命令，通知服务器文件需要保存在默认文件夹，使用“upload_from_client”作为文件名。

4.2 建立数据通道，传递数据：

可以看到， 数据通道是需要时才会建立 ，并不是一开始就建立好的，并且在数据传输完成之后立刻关闭。

还有另一个细节，主动模式下，服务器在收到上传命令后，响应上传命令和建立数据通道是同步进行的，这一点是我们的单线程玩具版不能比拟的。

4.3 服务器通知客户端，上传完成：

5. 下载服务器文件至本地：

# 下载服务器文件

with open("download_from_server", "wb") as f:

ftp.retrbinary("RETR server", f.write)

同上传流程类似，这里我们继续拆解。

5.1 传输下载命令：

到这里有没有发现，其实下载和上传的流程是几乎一模一样的。

5.2 建立数据通道，传递数据：

必须指出的是， 每次客户端建立数据通道使用的端口号并不是固定不变的。

5.3 服务器通知客户端，下载完成：

一旦数据传输完成，服务器依然会发送一条消息通知客户端。

6. 程序退出，命令通道关闭：

以上就是FTP的通信细节，不知道各位同学看完有没有一丝疑惑？没错，老张之前也给大家强调过 FTP协议是明文传输 ，你所有的秘密都不是秘密！