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skcptun

skcptun is encrypted KCP tunnel for OpenWRT and Linux and MacOS, implemented in C language and Lua.

状态

• “又不是不能用”
• 目前是加入了Lua的版本，纯C版本不再维护了。

特性

• 基于可靠UDP的加密隧道，加密后的传输数据没有任何特征。
• 可用于加速网络连接，有急速模式和普通模式，实测急速模式的传输速度远大于TCP传输。(bench mark)
• 目前支持两种模式：TUN模式和TCP模式
  • TUN模式，客户端和服务端各创建一个同一网段的虚拟网卡，客户端将所有IP包通过加密的KCP隧道透传到服务端，类似于传统的VPN模式
  • TCP模式，客户端监听一个（或多个）端口，将接收到的所有数据通过加密的KCP隧道透传到服务端，服务端将数据透传给指定的服务器，一般在TUN模式受阻时使用
• 可以基于skcptun提供的API用Lua脚本实现自己定制的服务

安装

运行环境：Linux，MacOS

依赖库：OpenSSL，libev

下载源码并解压后:

cd skcptun
mkdir build
cd build
cmake ..
make

如果是直接clone，需要更新子模块:

git submodule update --init --recursive

环境配置

TCP模式

• 配置好config文件，启动即可使用

TUN模式

• 由于是通过虚拟网卡的技术建立的隧道，需要做必要的网络设置。
• 以linux（debian）为例，需要内核支持tun模块。通过“modinfo tun”命令确认。
• 需要安装 "iproute2" 和 “iptables” 工具包。

服务端

• 开启ip转发，将以下配置添加到 "/etc/sysctl.conf" 文件，执行“sysctl -p”生效。

net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.conf.all.route_localnet = 1
net.ipv4.conf.default.route_localnet = 1
net.ipv4.conf.[网卡接口].route_localnet = 1
net.ipv4.conf.lo.route_localnet = 1
net.ipv4.conf.[虚拟网卡接口].route_localnet = 1

• 打开ip转发，修改默认转发策略 “iptables -P FORWARD ACCEPT”
• 修改nat的源地址改成出口网卡的地址 “iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.2.1/24 -o enp1s0 -j MASQUERADE”

客户端

• 开启ip转发

使用

skcptun <configfile>

• configfile是配置文件
• 如果是TUN模式需要root权限运行

配置文件：

配置文件为Lua文件，参考“skcptun_config_sample”，内有注释。

skcptun 提供的内部变量

skt

“skt”是一个供Lua脚本使用的内置全局变量，包含了“skt.conf.* ”， “skt.api.* ”，“skt.cb.* ”三部分。

skcptun的配置信息

“skt.conf.*”：skcptun向Lua脚本暴露的配置信息变量。

skt.conf.tun_ip

虚拟网卡的ip，客户端和服务端需要设置为同一网段，“tun_client”和“tun_server”模式中有效。

skt.conf.tun_mask

虚拟网卡的子网掩码，客户端和服务端设置保持一致，“tun_client”和“tun_server”模式中有效。

skt.conf.skcp_serv_conf_list_size

“skcp_serv_conf”的个数。

skt.conf.skcp_serv_conf_list[i].raw

第i个“skcp_serv_conf”本身指针，用于给API传参。

skt.conf.skcp_serv_conf_list[i].addr

第i个“skcp_serv_conf”的IP地址

skt.conf.skcp_serv_conf_list[i].port

第i个“skcp_serv_conf”的端口

skt.conf.skcp_serv_conf_list[i].key

第i个“skcp_serv_conf”的加密串

skt.conf.skcp_serv_conf_list[i].ticket

第i个“skcp_serv_conf”的客户端和服务端约定的访问票据，“tun_client”和“proxy_client”模式中有效。

skt.conf.skcp_serv_conf_list[i].max_conn_cnt

第i个“skcp_serv_conf”的最大连接数，“proxy_server”和“tun_server”模式中有效。

skt.conf.skcp_cli_conf_list* 配置同 skt.conf.skcp_serv_conf_list*

skt.conf.etcp_serv_conf_list_size

"etcp_serv_conf_list"的个数

skt.conf.etcp_serv_conf_list[i].raw

tcp服务端“etcp_serv_conf”本身的指针，用于给API传参。

skt.conf.etcp_serv_conf_list[i].addr

tcp服务端的监听地址。

skt.conf.etcp_serv_conf_list[i].port

tcp服务端的监听端口。

skt.conf.etcp_cli_conf_list_size

"etcp_cli_conf_list"的个数

skt.conf.etcp_cli_conf_list[i].raw

tcp客户端“etcp_cli_conf”本身的指针，用于给API传参。

skt.conf.etcp_cli_conf_list[i].addr

tcp客户端的连接地址，在“proxy server”模式下有效。

skt.conf.etcp_cli_conf_list[i].port

tcp客户端的连接端口，在“proxy server”模式下有效。

skcptun 提供的内部 Lua API

“skt.api.*”，skcptun向Lua脚本暴露的API。

skt.api.skcp_init(conf, loop, skcp_mode)

初始化skcp。

• 参数
  • conf：skcp的配置
  • loop：事件循环对象
  • skcp_mode：skcp的启动模式，整型，1表示服务端模式，2表示客户端模式
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回skcp对象

skt.api.skcp_free(skcp)

销毁释放skcp。

• 参数
  • skcp对象
• 返回值：无

skt.api.skcp_req_cid(skcp, ticket)

向skcp服务端请求connection id。

• 参数
  • skcp对象
  • ticket：配置信息中对应的票据，字符串
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回“ok”

skt.api.skcp_send(skcp, cid, buf)

通过skcp发送消息。

• 参数
  • skcp对象
  • cid：skcp的connection id，整型
  • buf：消息内容，字符串
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回成功发送的字节数>=0，整型

skt.api.skcp_close_conn(skcp, cid)

关闭一个skcp的连接。

• 参数
  • skcp对象
  • cid：skcp的connection id，整型
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回0，整型

skt.api.skcp_get_conn(skcp, cid)

获得一个skcp的连接。

• 参数
  • skcp对象
  • cid：skcp的connection id，整型
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功conn对象

skt.api.etcp_server_init(conf, loop)

初始化etcp服务端。

• 参数
  • conf：skcp的配置
  • loop：事件循环对象
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回etcp服务端对象

skt.api.etcp_server_free(etcp)

销毁和释放etcp服务端。

• 参数
  • etcp服务端对象
• 返回值无

skt.api.etcp_server_send(etcp, fd, buf)

通过etcp向客户端发送消息。

• 参数
  • etcp服务端对象
  • fd：对应的fd，整型
  • buf：消息内容，字符串
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回成功发送的字节数>0，整型

skt.api.etcp_server_get_conn(etcp, fd)

获得一个etcp服务端的连接。

• 参数
  • etcp服务端对象
  • fd：对应的fd，整型
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回conn对象

skt.api.etcp_server_close_conn(etcp, fd, silent)

关闭一个etcp服务端的连接。

• 参数
  • etcp服务端对象
  • fd：对应的fd，整型
  • silent：是否静默关闭，如果不是静默关闭则触发“on_close”事件，1表示静默关闭，0表示非静默关闭。
• 返回值：无

skt.api.etcp_client_init(conf, loop)

初始化etcp客户端。

• 参数
  • conf：skcp的配置
  • loop：事件循环对象
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回etcp客户端对象

skt.api.etcp_client_free(etcp)

销毁和释放etcp客户端。

• 参数
  • etcp客户端对象
• 返回值：无

skt.api.etcp_client_send(etcp, fd, buf)

通过etcp向服务端发送消息。

• 参数
  • etcp客户端对象
  • fd：对应的fd，整型
  • buf：消息内容，字符串
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回成功发送的字节数>0，整型

skt.api.etcp_client_create_conn(etcp, addr, port)

创建一个etcp连接。

• 参数
  • etcp客户端对象
  • addr：需要连接服务端地址，字符串
  • port：需要连接服务端端口
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回创建的fd，整型

skt.api.etcp_client_close_conn(etcp, fd)

关闭一个etcp客户端的连接。

• 参数
  • etcp客户端对象
  • fd：对应的fd，整型
• 返回值：无

skt.api.etcp_client_get_conn(etcp, fd)

获得一个etcp客户端的连接。

• 参数
  • etcp客户端对象
  • fd：对应的fd，整型
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回conn对象

skt.api.tuntap_write(fd, buf)

往虚拟网卡写入数据。

• 参数
  • fd：虚拟网卡的fd，整型
  • buf：需要写入的数据，字符串
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功写入的字节数，整型

skt.api.get_from_skcp(skcp, name)

获取skcp对象中对应字段值，即：“skcp.name”。

• 参数
  • skcp对象
  • name：skcp中的字段名，目前只支持“fd”一个字段，字符串
• 返回值
  • 失败返回"nil, error_msg"
  • 成功返回name对应的值，any

skt.api.get_ms()

获取当前系统自1970年以来的毫秒数。

• 参数：无
• 返回值：
  • 整型

skt.api.hton32(i)

将32位的整型变量从主机字节序转变成网络字节序。

• 参数
  • i：主机字节序的整型
• 返回值
  • 返回网络字节序的整型

skt.api.ntoh32(i)

将32位的整型变量从网络字节序转变成主机字节序。

• 参数
  • i：网络字节序的整型
• 返回值
  • 返回主机字节序的整型

skt.api.band(a, b)

将两个整型按位做逻辑与操作，返回结果

skt.api.bor(a, b)

将两个整型按位做逻辑或操作，返回结果

skt.api.bxor(a, b)

将两个整型按位做异或操作，返回结果

skt.api.blshift(i, n)

将整型按位左移n位，返回结果

skt.api.brshift(i, n)

将整型按位右移n位，返回结果

skt.api.lookup_dns(domain)

域名解析

• 参数
  • domain：需要解析的域名，字符串
• 返回值
  • 返回对应的点分格式的IP（IPV4），字符串

Lua脚本需要实现的回调接口

“skt.cb.*”，根据不同的启动模式需要实现不一样的接口，以供skcptun回调。

skt.cb.on_init(loop)

脚本启动时第一个调用的回调接口，且只调用一次

• 有效范围：所有模式
• 参数
  • loop：事件循环对象
• 返回值：无

skt.cb.on_skcp_accept(skcp, cid)

skcp服务端成功创建一个cid，每个connection只调用一次。

• 有效范围：“proxy_server”，“tun_server”
• 参数
  • skcp对象
  • cid：skcp的connection id，整型
• 返回值：无

skt.cb.on_skcp_check_ticket(skcp, ticket)

skcp服务端校验ticket是否正确。

• 有效范围：“proxy_server”，“tun_server”
• 参数
  • skcp对象
  • ticket：需要校验的票据，字符串
• 返回值：
  • 校验成功返回0
  • 校验失败返回非0值

skt.cb.on_skcp_recv_cid(skcp, cid)

skcp收到一个cid，表示成功和skcp服务端创建了一个连接。即“skt.api.skcp_req_cid(skcp, ticket)”的异步结构返回。

• 有效范围：“proxy_client”，“tun_client”
• 参数
  • skcp对象
  • cid：skcp的connection id，整型
• 返回值：无

skt.cb.on_skcp_recv_data(skcp, cid, buf)

skcp收到cid对应连接的数据。

• 有效范围：所有模式
• 参数
  • skcp对象
  • cid：skcp的connection id，整型
  • buf：收到的消息内容，字符串
• 返回值：无

skt.cb.on_skcp_close(skcp, cid)

skcp关闭一个连接时的回调，一般可能是超时引起的或者收到对端的close命令，此刻连接还未真正关闭。

• 有效范围：所有模式
• 参数
  • skcp对象
  • cid：skcp的connection id，整型
• 返回值：无

skt.cb.on_tcp_accept(fd)

tcp服务端收到一个连接请求。

• 有效范围：“proxy_client”，“tun_client”
• 参数
  • fd：该连接请求的fd，整型
• 返回值：无

skt.cb.on_tcp_recv(fd, buf)

收到fd对应连接的tcp数据。

• 有效范围：所有模式
• 参数
  • fd：该连接的fd，整型
  • buf：收到的消息内容，字符串
• 返回值：无

skt.cb.on_tcp_close(fd)

关闭fd对应的tcp连接，此刻连接还未真正关闭。

• 有效范围：所有模式
• 参数
  • fd：该连接的fd，整型
• 返回值：无

skt.cb.on_tun_read(buf)

收到来自虚拟网卡的数据。

• 有效范围：“tun_client”，“tun_server”
• 参数
  • buf：收到的消息内容，字符串
• 返回值：无

skt.cb.on_beat()

每一秒触发一次调用。

• 有效范围：“proxy_client”，“tun_client”
• 参数：无
• 返回值：无

测试

环境

• 服务器:Linux/1C/1G
• 客户端:MacOS/8C/8G
• 网络状况，ping值：

21 packets transmitted, 20 packets received, 4.8% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 159.492/164.087/171.097/3.232 ms

过程数据(RTT)

• 连接数：1；数据包：1000；发送间隔：100ms

TCP RTT:
------------
Min = 161.0
Max = 1239.0
Average = 293.956
NR = 1000

Skcptun RTT:
------------
Min = 160.0
Max = 487.0
Average = 181.618
NR = 1000

• 连接数：10；数据包：1000；发送间隔：100ms

TCP RTT:
------------
Min = 159.0
Max = 1076.0
Average = 262.500
NR = 10000

Skcptun RTT:
------------
Min = 159.0
Max = 534.0
Average = 174.251
NR = 10000

结论

• 同样的网络环境下，约有30%-40%的提速效果

注意

• 刚写完，自用且功能完善中
• 请务必不要用于加速加密sock5代理哦🐶