代理

根据 HTTP 1.1 的定义,proxy 是:

An intermediary program which acts as both a server and a client for the purpose of making requests on behalf of other clients. Requests are serviced internally or by passing them on, with possible translation, to other servers.

代理就是中间人,一人分饰两角:客户端眼中的目标服务器,目标服务器眼中的客户端——这意味着他必须同时满足C/S 双方的规范。

再细分,如果只是简单的 pipe C/S 两端数据,那他就是个“透明代理”;一旦他对请求或响应进行了修改,那就是“非透明代理”。

但其实,SOCKS5 协议并不负责代理服务器的数据传输环节,此协议只是在C/S两端真实交互之间,建立起一条从客户端到代理服务器的授信连接。

协议流程

从流程上来说,SOCKS5  是一个C/S 交互的协议,交互大概分为这么几步:

1.客户端发送认证协商

2.代理服务器就认证协商进行回复

3.客户端发送希望连接的目标信息

4.代理服务器就连接信息进行确认或拒绝

5.代理服务器连接目标并 pipe 到客户端

协议细节

1. 认证

1.1 请求认证:
版本号(1字节) 可供选认证方法(1字节) 选择的方法(1~255字节)
 固定为5 选了多少种 · X’00’ 不需要认证
· X’01’ GSSAPI
· X’02’ 用户名/密码
· X’03’ -- X’7F’ 由IANA分配
· X’80’ -- X’FE’ 为私人方法所保留的
· X’FF’ 没有可以接受的方法
1.2 响应认证:
版本号(1字节) 确认认证的方法
 固定为5 认证方法列表的某项:
· X’00’ 不需要认证
· X’01’ GSSAPI
· X’02’ 用户名/密码
· X’03’ -- X’7F’ 由IANA分配
· X’80’ -- X’FE’ 为私人方法所保留的
· X’FF’ 没有可以接受的方法

如果客户端不支持认证,那么握手会是这样子:

1
2
请求: 0x05 0x01 0x00
响应: 0x05 0x00

如果客户端支持用户名/密码的认证方式

1
2
请求: 0x05 0x02 0x00 0x02
响应: 0x05 0x00

如果客户端支持用户名/密码的认证方式,那么握手会是这样子:

1
2
请求: 0x05 0x01 0x02
响应: 0x05 0xff

2. 请求信息

2.1 发送目标信息:
版本号(1字节) 命令(1字节) 保留(1字节) 请求类型(1字节) 地址(不定长) 端口(2字节)
 固定为5 0x01: CONNECT
0x02: BIND
0x03: UDP ASSOCIATE
固定为 0x00 0x01: IP V4 地址
0x03: 域名
0x04: IP V6 地址
 如果请求
类型是域名,
第个1字节为
域名的长度
 

命令字段说明:

  • CONNECT:  用于客户端请求服务器进行代理
  • BIND:  用于客户端向服务器上报自己的反向连接监听地址(应用场景如 FTP 下载,客户端需要接受来自服务器的连接)
  • UDP ASSOCIATE:用于请求建立到 UDP 数据报中继的连接
2.2 确认连接:
版本号(1字节) 确认回应(1字节) 保留(1字节) 响应类型(1字节) 地址(不定长) 端口(2字节)
 固定为5 0x00: succeeded
0x01: general SOCKS server failure
0x02: connection not allowed by ruleset
0x03: Network unreachable
0x04: Host unreachable
0x05: Connection refused
0x06: TTL expired
0x07: Command not supported
0x08: Address type not supported
0x09: to X’FF’ unassigned
固定为 0x00 仅用于响应客
户端BIND命令:
0x01: IP V4 地址
0x03: 域名
0x04: IP V6 地址
 仅用于响应客
户端BIND命令:
如果请求
类型是域名,
第个1字节为
域名的长度
仅用于响应客
户端BIND命令

可以看出,在代理服务器确认回应为 0x00 时,此次 SOCKS5 协议协商部分顺利完成,宣告进入到数据传输阶段(也可以说,这之后发生的事已经与SOCKS5协议无关)。

如果客户端要求请求 shadowsocks 代理 127.0.0.1:8000 的请求,那么客户端和 shadowsocks 之间的请求和响应是这样的:

1
2
3
4
#    request: VER  CMD  RSV  ATYP DST.ADDR            DST.PORT
请求: 0x05 0x01 0x00 0x01 0x7f 0x00 0x00 0x01 0x1f 0x40
# response: VER REP RSV ATYP BND.ADDR BND.PORT
响应: 0x05 0x00 0x00 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0x10 0x10

这里 0x7f 0x00 0x00 0x01 0x1f 0x40 对应的是 127.0.0.1:8000

需要注意的是,当请求中的 CMD == 0x01 时,绝大部分 SOCKS5 客户端的实现都会忽略 SOCKS5 服务器返回的 BND.ADDR 和 BND.PORT 字段,

所以这里的 0x00 0x00 0x00 0x00 0x10 0x10 只是 shadowsocks 返回的一个无意义的地址和端口。

出处:

SOCKS5 协议解析

SOCKS v5 协议 (RFC1928) 中文文档

loggerhead:  shadowsocks 源码解析

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