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DYPROXY
一个基于socks5的简单代理服务器python3实现
信息安全课程的一个作业,让我们实现一个基于Sock5协议的代理服务器,看完整个实验要求,这不就是让我写一个“
VPN
”嘛?
之前的实验都是使用的 python3
来实现,所以此次还是基于 Python
来实现这个简单的“VPN”吧。
0x00 SOCKS5
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传递。SOCKS
是"SOCKetS
"的缩写。当防火墙后的客户端要访问外部的服务器时,就跟
SOCKS
代理服务器连接。这个代理服务器控制客户端访问外网的资格,允许的话,就将客户端的请求发往外部的服务器。这个协议最初由David Koblas
开发,而后由NEC
的Ying-Da Lee
将其扩展到版本4
。最新协议是版本5
,与前一版本相比,增加支持UDP
、验证
,以及IPv6
。根据OSI
模型,SOCKS
是会话层的协议,位于表示层与传输层之间。
SOCKS
工作在比HTTP
代理更低的层次:SOCKS
使用握手协议来通知代理软件其客户端试图进行的连接SOCKS
,然后尽可能透明地进行操作,而常规代理可能会解释和重写报头(例如,使用另一种底层协议,例如FTP
;然而,HTTP
代理只是将HTTP
请求转发到所需的HTTP
服务器)。
虽然HTTP
代理有不同的使用模式,CONNECT
方法允许转发TCP
连接;然而,SOCKS
代理还可以转发UDP
流量和反向代理,而HTTP
代理不能。
HTTP
代理通常更了解HTTP
协议,执行更高层次的过滤(虽然通常只用于GET
和POST
方法,而不用于CONNECT
方法)。
0x01 SOCKS建立连接
VPN
就是一个正向代理,反向代理一般用作用户不可直接访问内网,但通过代理服务器访问内网资源的方式,代理服务器就是一个反向代理。
反向代理,对于用户的感知几乎没有,正向代理却需要我们手动设置,比如常见的代理 IP
及端口
客户端使用 SOCKS5
协议与代理服务器在建立连接,是如下步骤
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
一、客户端认证请求
+----+----------+----------+
|VER | NMETHODS | METHODS |
+----+----------+----------+
| 1 | 1 | 1~255 |
+----+----------+----------+
二、服务端回应认证
+----+--------+
|VER | METHOD |
+----+--------+
| 1 | 1 |
+----+--------+
三、客户端连接请求(连接目的网络)
+----+-----+-------+------+----------+----------+
|VER | CMD | RSV | ATYP | DST.ADDR | DST.PORT |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
| 1 | 1 | 1 | 1 | Variable | 2 |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
四、服务端回应连接
+----+-----+-------+------+----------+----------+
|VER | REP | RSV | ATYP | BND.ADDR | BND.PORT |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
| 1 | 1 | 1 | 1 | Variable | 2 |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
*数字代表字节数
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
*符号含义,可以参考:《HTTP协议和SOCKS5协议》 一文
在建立连接过程中,要确保每步都是正确完成的,如果错误就要抛出异常。
0x02 代理服务端代码实现
基于 ThreadingTCPServer
创建一个多线程服务,同时自己写一个 DYProxy
的类,来实现SOCKS5的连接建立和数据传递。
具体代码和步骤都写在注释里啦!
# -*- coding: utf-8 -*-
import select
import socket
import struct
from socketserver import StreamRequestHandler as Tcp, ThreadingTCPServer
SOCKS_VERSION = 5 # socks版本
"""
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
一、客户端认证请求
+----+----------+----------+
|VER | NMETHODS | METHODS |
+----+----------+----------+
| 1 | 1 | 1~255 |
+----+----------+----------+
二、服务端回应认证
+----+--------+
|VER | METHOD |
+----+--------+
| 1 | 1 |
+----+--------+
三、客户端连接请求(连接目的网络)
+----+-----+-------+------+----------+----------+
|VER | CMD | RSV | ATYP | DST.ADDR | DST.PORT |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
| 1 | 1 | 1 | 1 | Variable | 2 |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
四、服务端回应连接
+----+-----+-------+------+----------+----------+
|VER | REP | RSV | ATYP | BND.ADDR | BND.PORT |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
| 1 | 1 | 1 | 1 | Variable | 2 |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
"""
class DYProxy(Tcp):
# 用户认证 用户名/密码
username = 'dyboy'
password = '123456'
def handle(self):
print("客户端:", self.client_address, " 请求连接!")
"""
一、客户端认证请求
+----+----------+----------+
|VER | NMETHODS | METHODS |
+----+----------+----------+
| 1 | 1 | 1~255 |
+----+----------+----------+
"""
# 从客户端读取并解包两个字节的数据
header = self.connection.recv(2)
VER, NMETHODS = struct.unpack("!BB", header)
# 设置socks5协议,METHODS字段的数目大于0
assert VER == SOCKS_VERSION, 'SOCKS版本错误'
# 接受支持的方法
# 无需认证:0x00 用户名密码认证:0x02
# assert NMETHODS > 0
methods = self.IsAvailable(NMETHODS)
# 检查是否支持该方式,不支持则断开连接
if 0 not in set(methods):
self.server.close_request(self.request)
"""
二、服务端回应认证
+----+--------+
|VER | METHOD |
+----+--------+
| 1 | 1 |
+----+--------+
"""
# 发送协商响应数据包
self.connection.sendall(struct.pack("!BB", SOCKS_VERSION, 0))
# 校验用户名和密码
# if not self.VerifyAuth():
# return
"""
三、客户端连接请求(连接目的网络)
+----+-----+-------+------+----------+----------+
|VER | CMD | RSV | ATYP | DST.ADDR | DST.PORT |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
| 1 | 1 | 1 | 1 | Variable | 2 |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
"""
version, cmd, _, address_type = struct.unpack("!BBBB", self.connection.recv(4))
assert version == SOCKS_VERSION, 'socks版本错误'
if address_type == 1: # IPv4
# 转换IPV4地址字符串(xxx.xxx.xxx.xxx)成为32位打包的二进制格式(长度为4个字节的二进制字符串)
address = socket.inet_ntoa(self.connection.recv(4))
elif address_type == 3: # Domain
domain_length = ord(self.connection.recv(1)[0])
address = self.connection.recv(domain_length)
port = struct.unpack('!H', self.connection.recv(2))[0]
"""
四、服务端回应连接
+----+-----+-------+------+----------+----------+
|VER | REP | RSV | ATYP | BND.ADDR | BND.PORT |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
| 1 | 1 | 1 | 1 | Variable | 2 |
+----+-----+-------+------+----------+----------+
"""
# 响应,只支持CONNECT请求
try:
if cmd == 1: # CONNECT
remote = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
remote.connect((address, port))
bind_address = remote.getsockname()
print('已建立连接:', address, port)
else:
self.server.close_request(self.request)
addr = struct.unpack("!I", socket.inet_aton(bind_address[0]))[0]
port = bind_address[1]
reply = struct.pack("!BBBBIH", SOCKS_VERSION, 0, 0, address_type, addr, port)
except Exception as err:
print(err)
# 响应拒绝连接的错误
reply = self.ReplyFaild(address_type, 5)
self.connection.sendall(reply) # 发送回复包
# 建立连接成功,开始交换数据
if reply[1] == 0 and cmd == 1:
self.ExchangeData(self.connection, remote)
self.server.close_request(self.request)
def IsAvailable(self, n):
"""
检查是否支持该验证方式
"""
methods = []
for i in range(n):
methods.append(ord(self.connection.recv(1)))
return methods
def VerifyAuth(self):
"""
校验用户名和密码
"""
version = ord(self.connection.recv(1))
assert version == 1
username_len = ord(self.connection.recv(1))
username = self.connection.recv(username_len).decode('utf-8')
password_len = ord(self.connection.recv(1))
password = self.connection.recv(password_len).decode('utf-8')
if username == self.username and password == self.password:
# 验证成功, status = 0
response = struct.pack("!BB", version, 0)
self.connection.sendall(response)
return True
# 验证失败, status != 0
response = struct.pack("!BB", version, 0xFF)
self.connection.sendall(response)
self.server.close_request(self.request)
return False
def ReplyFaild(self, address_type, error_number):
"""
生成连接失败的回复包
"""
return struct.pack("!BBBBIH", SOCKS_VERSION, error_number, 0, address_type, 0, 0)
def ExchangeData(self, client, remote):
"""
交换数据
"""
while True:
# 等待数据
rs, ws, es = select.select([client, remote], [], [])
if client in rs:
data = client.recv(4096)
if remote.send(data) <= 0:
break
if remote in rs:
data = remote.recv(4096)
if client.send(data) <= 0:
break
if __name__ == '__main__':
# 服务器上创建一个TCP多线程服务,监听2019端口
Server = ThreadingTCPServer(('0.0.0.0', 2019), DYProxy)
print("**********************************************************")
print("************************* DYPROXY ************************")
print("************************* 1.0 ************************")
print("******************** IP:xxx.xxx.xxx.xxx ******************")
print("*********************** PORT:2019 **********************")
print("**********************************************************")
Server.serve_forever();
这个是服务端,基本不需要改动,这个直接在服务器上跑起来即可,缺什么就安装什么模块。
服务器会监听所有连接到服务器IP
端口2019
的TCP
请求。
这个文件并没有接入用户账号密码认证的,其中给注释了,因为认证方法不一样,涉及的其后返回数据包的方法参数不一样,所以写了两个,大家可以在文末 Github
地址参考。
0x03 如何使用
一个简单的VPN在服务器上跑起来了,我们该怎么使用呐?
由于需要客户端,一个简单使用 socks
代理的 python
客户端还是比较好测试的
# -*- coding: utf-8 -*-
# author: DYBOY
# time: 2019-5-18 17:27:49
# desc: 测试使用socks5代理访问
import socket
import socks
import requests
# 设置代理
socks.set_default_proxy(socks.SOCKS5, "服务器IP", 2019)
# 如果使用账号密码验证,那么使用下面这行连接方式
# socks.set_default_proxy(socks.SOCKS5, "服务器IP", 2019,username='dyboy', password='123456')
socket.socket = socks.socksocket
# 测试访问 重庆大学
test_url = 'http://cqu.edu.cn'
html = requests.get(test_url,timeout=8)
html.encoding = 'utf-8'
print(html.text)
运行是可以直接访问,在命令行下输出 重庆大学 首页的 HTML
源码
但这不应该是我们想要的,我们想看到花花绿绿的东西,对不对?
0x04 接入浏览器
缺少客户端,Python
本身并没有什么可以将 HTML
源码渲染的模块,那么就可以借助浏览器。自己可以写一个本地客户端,转发浏览器的流量,似乎过于麻烦,又是一个代理。
借助 火狐浏览器,自带可以设置 代理服务器的功能,即可实现我们的目的,所以没必要去写个客户端,站在巨人肩膀上浏览网页,哈哈~
设置 基于 SOCKS5
的代理
开始使用前,服务端的 server.py
得先运!(不运行,客户端怎么访问???)
设置完成即可以代理服务器的身份浏览网页
测试访问重庆大学(cqu.edu.cn
)
百度看看,咱的IP是不是代理服务器的IP呐?
OK,大功告成!回家吃饭?
似乎...
0x05 一些思考
虽然小东写的比较简单,其背后还是需要去了解各个模块的使用,当然最主要还是要知道 SOCKS5
协议连接过程,以及各参数的大致含义。其中留了一些坑,在口令校验中,浏览器不会自动帮我们输入账号密码,所以需要一个插件autoproxy
,这个插件内提前设置好,账号密码即可,这样安全性似乎提高了一些。
在比较 ShadowSocks
这个软件中,我们发现还有一些加密的方式,进一步提高了安全性,这都是需要改进的,小东负责挖坑,代码上传 Github
。各位路过的大佬,不妨填一填坑?
最后,欢迎各位大佬、爱学习的同学关注 小东博客
Github代码托放:https://github.com/dyboy2017/DYPROXY (欢迎
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