Question

接下来我们用 python 写下 socks5 服务端的实现

0x03 socks5 实现

先看下整体代码

import logging
import socket
import struct
import select
import threading


def send_data(sock, data):
    print(data)
    bytes_sent = 0
    while True:
        r = sock.send(data[bytes_sent:])
        if r < 0:
            return r
        bytes_sent += r
        if bytes_sent == len(data):
            return bytes_sent


def handle_tcp(sock, remote):
    # 处理 client socket 和 remote socket 的数据流
    try:
        fdset = [sock, remote]
        while True:
            # 用 IO 多路复用 select 监听套接字是否有数据流
            r, w, e = select.select(fdset, [], [])
            if sock in r:
                data = sock.recv(4096)
                if len(data) <= 0:
                    break
                result = send_data(remote, data)
                if result < len(data):
                    raise Exception('failed to send all data')

            if remote in r:
                data = remote.recv(4096)
                if len(data) <= 0:
                    break
                result = send_data(sock, data)
                if result < len(data):
                    raise Exception('failed to send all data')
    except Exception as e:
        raise(e)
    finally:
        sock.close()
        remote.close()


def handle_con(sock, addr):
    # 接受客户端来的请求，socks5 的 认证和连接过程

    sock.recv(256)
    # 无需进一步认证信息
    sock.send(b"\x05\x00")
    data = sock.recv(4) or '\x00' * 4
    # CMD 为 0x01 也就是 CONNECT 继续
    mode = data[1]
    if mode != 1:
        return
    # DST.ADDR 有三种形式，分别做判断
    addr_type = data[3]
    if addr_type == 1:
        addr_ip = sock.recv(4)
        remote_addr = socket.inet_ntoa(addr_ip)
    elif addr_type == 3:
        addr_len = int.from_bytes(sock.recv(1), byteorder='big')
        remote_addr = sock.recv(addr_len)
    elif addr_type == 4:
        addr_ip = sock.recv(16)
        remote_addr = socket.inet_ntop(socket.AF_INET6, addr_ip)
    else:
        return
    # DST.PORT
    remote_addr_port = struct.unpack('>H', sock.recv(2))

    # 返回给客户端 success
    reply = b"\x05\x00\x00\x01"
    reply += socket.inet_aton('0.0.0.0') + struct.pack(">H", 8888)
    sock.send(reply)

    # 拿到 remote address 的信息后，建立连接
    try:
        remote = socket.create_connection((remote_addr, remote_addr_port[0]))
        logging.info('connecting %s:%d' % (remote_addr, remote_addr_port[0]))
    except socket.error as e:
        logging.error(e)
        return

    handle_tcp(sock, remote)


def main():
    socketServer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    socketServer.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

    socketServer.bind(('', 8888))
    socketServer.listen(5)

    try:
        while True:
            sock, addr = socketServer.accept()
            t = threading.Thread(target=handle_con, args=(sock, addr))
            t.start()
    except socket.error as e:
        logging.error(e)
    except KeyboardInterrupt:
        socketServer.close()


if __name__ == '__main__':
    main()

首先，上面只是个 socks5 服务器的简单实现，处理 TCP 的转发，无需密码认证。

接下来我们分开来看，主要是三个部分 main() , handle_con() , handle_tcp()

• main() 函数大家其实挺熟悉的，就是前面教程介绍的 socket 编程的线程方法，绑定套接字监听，然后有客户端请求后，调用 handle_con()
• handle_con 实现了 socks5 的 认证和连接过程，大家对照下注释和前面的 socks5 协议，应该挺容易看懂。
• 认证完成后，就开始转发请求了， handle_tcp() 实现了这个功能，这里面用到了 select ，IO 多路复用模式。其实一开始怕大家不理解，也想用线程来实现，不过发现 IO 多路复用在一个线程中就能监听多个套接字，代码比多线程方式更加简洁，索性就这么用了。这里面没有根据平台去判断用 select, poll 还是 epoll，感兴趣的话可以直接看 shadowsocks 的实现 eventloop

下篇我们看看 socks5 服务器如何和 client 端交互。

参考链接：

* https://github.com/felix021/ssocks5/blob/master/ssocks5.py
* https://github.com/RicterZ/reprocks/blob/master/server/reprocks_server.py