Socks5 代理协议详解
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2020-12-18 18:26
作者：空无
来源：SegmentFault 思否
简介
Socks 属于一个代理协议，可以在一些应用层协议中间工作（比如HTTP(S)，FTP等）。这个协议最初由David Koblas开发，而后由NEC的Ying-Da Lee将其扩展到SOCKS4。最新协议是SOCKS5，与前一版本相比，增加支持UDP、验证，以及IPv6。
Socks5代理协议支持多种协议，理论上应用层协议都可以支持，比如HTTP(S)/WS(S)/SSH等
通信细节
TCP
当客户端与Socks5代理服务器（默认1080端口）TCP握手完成后，会进行一次初始化报文的发送，来确认协议版本以及认证方式，格式为（报文大小单位为字节，长度字段皆无符号）：
+----+----------+----------+|VER | NMETHODS | METHODS |+----+----------+----------+| 1 | 1 | 1 to 255 |+----+----------+----------+
VER SOCKS版本，Socks5下是0x05 NMETHODS METHODS部分的长度 METHODS 客户端支持的认证方式列表，每个方法占1字节。当前的定义是： 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为私人方法保留 0xFF 无可接受的方法
代理服务在接受到客户端的初始化报文后，会从METHODS中选择一个认证方式，并返回给客户端：
+----+--------+|VER | METHOD |+----+--------+| 1 | 1 |+----+--------+
VER SOCKS版本，0x05； METHOD 服务端选中的方法。如果返回0xFF表示没有一个认证方法被选中，客户端需要关闭连接
现在客户端就可以按照约定的认证方式来进行认证了，这里介绍一种“0x02 用户名、密码认证”的认证报文：
如果代理服务器返回了“0x02 用户名、密码认证”的认证方式，此时客户端会发送认证报文：
.------.------------------.-----------.------------------.-----------.| VER | USERNAME_LENGTH | USERNAME | PASSWORD_LNEGTH | PASSWORD |:------+------------------+-----------+------------------+-----------:| 0x01 | 1 | Variable | 1 | Variable |'------'------------------'-----------'------------------'-----------'
VER 认证版本，默认只有0x01 USERNAME_LENGTH 用户名长度 USERNAME 用户名 PASSWORD_LNEGTH 密码长度 PASSWORD 密码
代理服务器接收到客户端的认证报文后，会验证用户名密码，同时返回验证结果：
.------.---------.| VER | STATUS |:------+---------:| 0x01 | 1 |'------'---------'
VER 认证版本，默认只有0x01 STATUS 认证结果 0x00 认证成功 0x01 认证失败
认证结束后（或者服务端选择了不需要认证），客户端就会发送连接报文，报文中会包含需要连接的目标服务地址：
+----+-----+-------+------+----------+----------+|VER | CMD | RSV | ATYP | DST.ADDR | DST.PORT |+----+-----+-------+------+----------+----------+| 1 | 1 | 0x00 | 1 | Variable | 2 |+----+-----+-------+------+----------+----------+
VER 是SOCKS版本，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 0x00，保留 ATYP DST.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。 DST.ADDR 目标服务地址 DST.PORT 目标服务端口
代理服务在接收到该连接报文后，会创建和目标服务器的连接，同时返回和目标服务建立连接的结果报文：
+----+-----+-------+------+----------+----------+|VER | REP | RSV | ATYP | BND.ADDR | BND.PORT |+----+-----+-------+------+----------+----------+| 1 | 1 | 0x00 | 1 | Variable | 2 |+----+-----+-------+------+----------+----------+
VER是SOCKS版本，0x05； REP应答字段，表示和目标服务建立连接的结果 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 目标服务地址 BND.PORT 目标服务端口
至此，Socks5协议的“握手”部分完成，可以开始发送数据。代理服务器只需要将收到的客户端数据“盲目”的转发到目标服务，同时将收到的目标服务数据转发给客户端，只是一个中继（Relay）的角色
UDP
……
基于Netty的Socks5 代理实现
https://github.com/kongwu-/netty-proxy-server
参考
https://tools.ietf.org/html/rfc1928 https://zh.wikipedia.org/zh-hans/SOCKS
