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Socks5 协议

SOCKS 是一种网络传输协议,主要用于客户端与外网服务器之间通讯的中间代理传递 。SOCKS是 “SOCKetS” 的缩写。目前其最新的版本是5,相比于前一个版本,其新增了 IPv6, UDP验证
根据OSI模型,SOCKS是会话层的协议,位于表示层与传输层之间。

协议详情

一个 socks5 连接的过程主要有两部分,协商与请求,如果协商后需要验证,则还包含验证的部分。

(1) 认证方法协商

客户端向服务端发出连接认证方法协商请求

  • VER 是 SOCKS 的版本,此处是 0x05
  • NMETHODS 是 METHODS 部分数据的长度,即客户端支持的认证方式的 count
  • METHODS 是客户端支持的认证方式列表,每个方法占一个字节
    • 0x00 不需要认证
    • 0x01 GSSAPI
    • 0x02 用户名密码认证
    • 0x03 - 0x7F 由 IANA分配(保留)
    • 0x80 - 0xFE 私人方法(保留)
    • 0xFF 无可接受的方法

服务器回应协商,从客户端提供的方法中选择一个并通知客户端:

  • VER 是SOCKS的版本号,此处应为 0x05
  • METHOD 是服务端选中的方法。如果不支持客户端提供的所有方法,则返回 0xFF

(2) 认证

如果双方同意使用用户名密码方式认证,则认证过程如下
客户端发送用户名密码:

  • AVER 认证版本号,目前为 0x01
    服务端回应认证:
  • AVER 同上
  • STATE 认证状态
    • 0x00 成功
    • 0x01 失败

(3) 请求

  • VER 为版本号,此处为 0x05
  • CMD 是 SOCK 的命令码
    • 0x01 表示 CONNECT 请求
    • 0x02 表示 BIND 请求
    • 0x03 表示 UDP 转发
  • RSV 保留,为 0x00
  • ATYP 为目标地址( DST.ADDR)的类型
    • 0x01IPV4, 目标地址部分长 4 个字节
    • 0x03域名 , 目标地址部分的第一个字节为域名长度,其余部分为域名内容(没有 \0 结尾)
    • 0x04IPV6 , 目标地址分部长 16 个字节
  • DST.ADDR 目标地址
  • DST.PORT 目标端口(网络字节序)

服务端回应客户端的请求:

  • VER 是SOCKS版本,这里应该是 0x05
  • REP 应答字段
    • 0x00 表示成功
    • 0x01 普通SOCKS服务器连接失败
    • 0x02 现有规则不允许连接
    • 0x03 网络不可达
    • 0x04 主机不可达
    • 0x05 连接被拒
    • 0x06 TTL超时
    • 0x07 不支持的命令
    • 0x08 不支持的地址类型
    • 0x09 - 0xFF 未定义
  • RSV 0x00,保留
  • ATYP BND.ADDR类型
    • 0x01 IPv4地址,DST.ADDR部分4字节长度
    • 0x03 域名,DST.ADDR部分第一个字节为域名长度,DST.ADDR剩余的内容为域名,没有\0结尾。
    • 0x04 IPv6地址,16个字节长度。
  • BND.ADDR 服务器绑定的地址
  • BND.PORT 网络字节序表示的服务器绑定的端口

实践

通过 python 建立一个 socks5 服务来分析其协议

代码如下,在本地起一个服务监听 1088端口, 接收 socks5 请求并响应请求

使用浏览器设置 socks5 代理(这里使用firfox):

然后在访问一个 Http 网站,这里选择 http://www.runoob.com/ 来实验,可以看到服务端的输出:

可以看出整个过程如下:

  1. STEP0 : Client 发起Socks5 请求,0x05 0x01 0x00
  2. Server 响应请求,选择验证方法, 0x05 0x00
  3. STEP1 : Client 发起连接请求: 0x05 0x01 0x00 0x01 0xDB 0xEE 0x14 0x53 0x00 0x50
  4. Server 给出连接成功的响应 0x05 0x00 0x00 0x01 0xDB 0xEE 0x14 0x58 0x00 0x50
  5. STEP2: Client 向 Server 发送了HTTP请求
  6. Server 给出HTTP 响应(实际是Server向实际IP转发请求并给响应转发给Client, 这里做了假的代理)

最终浏览器得到的结果如下图:

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