SOCKS5 协议解析

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

如果客户端还支持用户名/密码的认证方式

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

如果客户端只支持用户名/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：

#    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