SFTPとSCP：安全なファイル転送

名前に反して、SFTP（SSH File Transfer Protocol）はFTPとは関係ありません。SFTPはSSH-2サブシステムとして実行されるように設計されたバイナリプロトコルです。つまり、既存の認証済み暗号化SSH接続上で動作します。SSHクライアントは、ssh user@host -s sftpコマンドを使用してサーバー上のSFTPサブシステムを呼び出します。SFTPのすべての操作は、基盤となるSSHトランスポートのセキュリティ保証を引き継ぎます。

SFTPは、暗号化されたチャネル上で豊富なファイル操作を提供します。ディレクトリ内容の一覧表示、ファイルのアップロードとダウンロード、ファイルの削除と名前変更、ディレクトリの作成と削除、ファイルのアクセス許可とタイムスタンプの読み取りと設定、中断した転送の再開などが可能です。これらの機能により、SFTPは単なるファイル転送ツールではなく、完全なリモートファイルシステムインターフェースとなっています。

SCP（Secure Copy Protocol）は、SSH経由でファイルを転送するための、古くてより単純なプロトコルです。scp file.txt user@host:/pathコマンドを実行すると、ファイルを安全にコピーできます。SCPは一度限りの転送ではSFTPより簡単に使用できますが、対応する操作は一部に限られます。ローカルからリモート、リモートからローカル、またはリモートからリモートへのコピーが可能です。対話モードはなく、中断した転送の再開にもほとんど対応していません。

元のSCPプロトコルには重大な脆弱性がありました。悪意のあるサーバーは、クライアントが要求した内容に関係なく、任意のファイルをクライアントに送信できました。サーバーを制御する攻撃者は、意図した保存先ディレクトリの外にあるファイルを上書きできました。OpenSSH 9.0（2022年）では、従来のSCPプロトコルが非推奨となり、SFTPベースのscpが採用されました。現代のscpコマンドは内部でSFTPを使用するため、この種の攻撃を排除しながら、使い慣れたコマンド構文を維持しています。

安全なファイル転送の選択肢として、よく混同されるものが3つあります。FTP（ポート21）は暗号化されていないため、使用すべきではありません。FTPS（SSL上のFTP）は、ポート990（暗黙モード）またはポート21（AUTH TLSを使用する明示モード）でFTPにTLSを追加します。そのため、FTPインフラストラクチャに加えて証明書管理が必要です。SFTPはSSH（ポート22）上で動作するまったく別のプロトコルで、既存のSSH認証と鍵管理を再利用します。一般に、SFTPはFTPSより設定と保守が簡単です。

rsync は、ファイルの変更された部分だけを転送するファイル同期ツールであり、増分バックアップでは SCP よりはるかに効率的です。rsync を -e ssh フラグ付きで実行すると、すべてのデータが SSH トンネルを通過します。rsync -avz -e ssh user@host:/remote/ /local/ コマンドを実行すると、リモートディレクトリとローカルディレクトリが同期され、差分だけが転送されます。SSH 経由の rsync は、サーバーのバックアップやデプロイワークフローで標準的に使用される方法です。

SFTP は転送を再開できます。大容量ファイルのアップロード中に接続が切断された場合、最初からやり直すのではなく、最後に確認されたバイト位置から転送を再開できます。OpenSSH の sftp クライアントは、アップロードを再開する reput コマンドと、ダウンロードを再開する reget コマンドをサポートしています。非常に大きなファイル（数 GB のファイル）の転送には、lftp のように自動再試行や帯域幅制限を備えた、より堅牢な転送管理ツールが適しています。

OpenSSH サーバーでは、chroot jail を使用して SFTP ユーザーを特定のディレクトリツリーに制限できます。SSH の設定に Match User ディレクティブと ChrootDirectory、および ForceCommand internal-sftp を追加すると、隔離された SFTP 環境が作成されます。ユーザーは指定されたディレクトリ内でファイルをアップロードおよびダウンロードできますが、ファイルシステムの残りの部分にアクセスしたり、シェルコマンドを実行したりすることはできません。これは、Web ホスティングのファイル管理やクライアント向けアップロードポータルで広く使用されています。

OpenSSH サーバーで SFTP を有効にするには、sshd_config に Subsystem sftp /usr/lib/openssh/sftp-server を追加します。sftp-server バイナリが、SFTP プロトコルのすべての操作を処理します。chroot の設定では、ChrootDirectory の所有者を root にし、他のユーザーが書き込めないようにする必要があります。これは設定エラーのよくある原因です。サービスを再読み込みする前に sshd -t で設定をテストすると、構文を確認できます。

SFTP は自動バックアップパイプラインと相性がよく、簡単に統合できます。バックアップサーバーでは公開鍵認証を使用してパスワードなしで接続するため、cron でスケジュールした転送を人手なしで実行できます。バックアップユーザーを chroot によってアップロードディレクトリに制限すると、バックアップサーバーが侵害された場合の被害を抑えられます。SFTP の接続失敗や転送エラーをログ監視することで、復旧能力に影響が及ぶ前にバックアップの問題を早期に検知できます。

コマンドラインのsftpクライアント以外にも、FileZilla、Cyberduck、WinSCPなどのグラフィカルツールが、ドラッグアンドドロップ操作、ブックマーク管理、左右に並べたディレクトリ表示によるSFTPをサポートしています。これらのツールは、GUIベースのワークフローを好む開発者や管理者に広く利用されています。いずれも同じ基盤となるSFTPプロトコルとSSH認証を使用しており、SSH鍵ファイルやシステムのSSHエージェントもサポートしています。

OpenSSHが従来のSCPプロトコルをSFTPベースの実装に置き換えるきっかけとなった、主なセキュリティ脆弱性は何でしょうか。

SFTPはFTPとは関係なく、SSHのサブシステムです。暗号化されたSSH経由で、リモートファイルシステムに対する完全な操作を提供します。SCPはよりシンプルですが、従来のプロトコルにはサーバー側のパストラバーサル脆弱性があり、OpenSSH 9.0では内部でSFTPに切り替えることで修正されました。FTPSはFTPにTLSを追加するのに対し、SFTPは完全にSSHベースです。SSH経由のrsyncは、効率的な差分同期を提供します。chroot jailは、SFTPユーザーを指定したディレクトリに制限します。