0x01 socks协议简介

Socks（Socket Secure）协议是一种网络协议，处于会话层，用于管理网络连接并提供安全性和隐私保护。通过使用Socks代理服务器，客户端可以隐藏其真实IP地址和其他身份信息，从而匿名地访问互联网上的资源。

0x02 socks协议连接过程

socks建立连接的过程可以简单的分成四个步骤：

1. 客户端向socks服务器发起请求，告诉服务器自己支持的认证方法。
2. socks服务器选择一种支持的认证方式并告诉客户端，如果没有支持的则中断连接。
3. 客户端发送请求，告诉socks服务器需要访问的目标服务器的IP和端口。
4. socks服务器响应请求，告诉客户端连接状态码以及自己与目标服务器通信的IP和端口，此时建立连接完毕。

下面详细介绍一下socks连接的过程：

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1. socks客户端和服务端通过TCP三次握手建立连接。
2. socks客户端向服务端发起协商请求，数据包格式如下：

• VER（1字节）：协议版本，socks5为0x05。
• NMETHODS（1字节）：支持认证方法的数量。
• METHODS（可变长度，NMETHODS字节）：
  • X’00’ 不用认证
  • X’01’ GSSAPI认证
  • X’02’ 账号密码认证
  • X’03’ to X’7F’ IANA分配
  • X’80’ to X’FE’ 私有方法保留
  • X’FF’ 无支持的认证方法

3. socks5服务器选中一个METHOD返回给客户端，数据包格式如下：

• VER（1字节）：协议版本，socks5为0x05。
• NMETHOD（1字节）：选中的方法。

  

当客户端收到0x00时，会跳过认证阶段直接进入请求阶段，当收到0xFF时，直接断开连接，收到0x02则进入认证阶段，也叫子协商。

4. 客户端发起认证请求，这里以0x02为例，数据包如下：

• VER（1字节）: 版本号
• ULEN（1字节）: 用户名长度
• UNAME（ULEN字节）: 对应用户名的字节数据
• PLEN（1字节）: 密码长度
• PASSWD（PLEN字节）: 密码对应的数据

5. socks服务器收到认证请求后判断账号密码是否正确，并返回响应结果，数据包格式如下：

VER（1字节）：版本号

STATUS（1字节）：状态码

状态码为0x00表示认证成功，否则认证失败。认证失败的响应后将会断开连接。

6. 协商完毕后客户端向socks服务器发起请求，数据包格式如下：

• VER（1字节）： 版本号，socks5的值为0x05
• CMD（1字节）：连接方式
  • 0x01表示CONNECT请求
  • 0x02表示BIND请求
  • 0x03表示UDP转发
• RSV（1字节）：保留字段，值为0x00
• ATYP（1字节）：目标主机地址类型
  • 0x01表示IPv4地址，DST.ADDR为4个字节
  • 0x03表示域名，DST.ADDR第一个字节表示域名长度，后面的数据表示域名。（没写错，就是没有0x02）
  • 0x04表示IPv6地址，DST.ADDR为16个字节长度
• DST.ADDR（可变长度）：表示主机地址
• DST.PORT（2字节）：表示目标主机端口

1. CMD=0x01：TCP连接模式，socks服务器向目标服务器发起TCP三次握手，连接成功后向客户端发送确认数据包。
2. CMD=0x02：BIND定模式，这种模式一般是双向监听，也就是说客户端也要开启一个端口监听来自目标服务器的数据。socks服务器开启监听端口并通过请求响应数据包告诉客户端，客户端把数据包中的地址和端口写在应用层协议的数据包里，当目标主机从数据包中取出IP和端口（socks服务器的IP和端口）就会向这个IP和端口发送数据。
3. CMD=0x03：UPD模式，直接转发。

7. 当socks服务器收到请求后，判断连接类型（CMD字段）后与目标服务器建立连接（TCP或BIND）或直接转发（UDP），然后向客户端返回一个响应，响应数据包格式如下：

• VER（1字节）：socks版本号，socks为0x05
• REP（1字节）：返回状态码：
  • X’00’ 成功
  • X’01’ 代理服务器出错
  • X’02’ 连接不允许
  • X’03’ 网络不可达
  • X’04’ 主机不可达
  • X’05’ 连接被拒绝
  • X’06’ TTL 到期
  • X’07’ 命令 (CMD) 不支持
  • X’08’ 地址类型不支持
  • X’09’ to X’FF’ 目前没有分配
• RSV（1字节）：保留字段
• ATYPE（1字节）： 与请求的ATYPE相同
• BND.ADDR（可变长度）：服务器绑定的地址
• BND.PORT（2字节）：服务器绑定的端口DST.PORT

• BND.ADDR和BND.PORT分别代表socks接收目标服务器数据的地址和端口。
• BIND模式下socks服务器的响应包有两个，第一个数据包是在socks服务器建立并绑定后发送，此时socks服务器仅创建了套接字，还未与目标主机建立连接。第二个数据包是在目标主机到socks服务器连接建立完成后。
  • 第一个数据包：发送socks绑定的地址和端口。
  • 第二个数据包：发送目标服务器的地址和端口，目标服务器提供服务的IP和端口可能和请求时的IP和端口不同。

8. 客户端收到服务器的响应后进入转发阶段。此时开始向socks服务器发送数据包，服务器收到数据包后转发到目标服务器上，收到目标服务器的数据也会转发到客户端。

总结

这篇文章介绍了Socks协议的基本概念和连接过程。Socks协议是一种网络协议，位于会话层，用于管理网络连接并提供安全性和隐私保护。文章详细介绍了Socks客户端和服务器之间建立连接的步骤。此外，文章还介绍了Socks协议中常用的数据包格式和状态码，以及Socks协议的应用场景和优势。

参考文章

1. 理解socks5协议的工作过程和协议细节
2. # Socks 5 协议解析
3. Username/Password Authentication for SOCKS V5