SOCKS

SOCKS是一種網路傳輸協議，名字取自SOCKetS，主要用於客戶端與外網伺服器之間通訊的中間傳遞。

當防火牆後的客戶端要訪問外部的伺服器時，就跟SOCKS代理伺服器連接。這個代理伺服器控制客戶端訪問外網的資格，允許的話，就將客戶端的請求發往外部的伺服器。

這個協議最初由David Koblas開發，而後由NEC的Ying-Da Lee將其擴展到SOCKS4。最新協議是SOCKS5，與前一版本相比，增加支持UDP、驗證，以及IPv6。

根據OSI模型，SOCKS是會話層的協議，位於表示層與傳輸層之間。

SOCKS協定不提供加密。

## 與HTTP代理的對比

SOCKS工作在比HTTP代理更低的層次：SOCKS使用握手協議來通知代理軟體其客戶端試圖進行的SOCKS連接，然後儘可能透明地進行操作，而常規代理可能會解釋和重寫報頭（例如，使用另一種底層協議，例如FTP；然而，HTTP代理只是將HTTP請求轉發到所需的HTTP伺服器）。雖然HTTP代理有不同的使用模式，HTTP CONNECT方法允許轉發TCP連接；然而，SOCKS代理還可以轉發UDP流量（僅SOCKS5），而HTTP代理不能。HTTP代理通常更了解HTTP協議，執行更高層次的過濾（雖然通常只用於GET和POST方法，而不用於CONNECT方法）。

## 版本分支

### SOCKS 4

下面是客戶端向SOCKS 4代理伺服器，發送的連接請求包的格式（以字節為單位）：

VN｜CD｜DSTPORT｜DSTIP｜USERID

1｜1｜2｜4｜可變長度

- VN是SOCK版本，應該是4。
- CD是SOCK的命令碼，1表示CONNECT請求，2表示BIND請求。
- DSTPORT表示目的主機的埠。
- DSTIP指目的主機的IP位址。
- USERID表示使用者標識ID，結尾值為0（NULL）。

代理伺服器而後發送回應包（以字節為單位）：

VN｜CD｜DSTPORT｜DSTIP

1｜1｜2｜4

- VN是回應碼的版本，應該是0。
- CD是代理伺服器答覆，有幾種可能：
- 90，請求得到允許。
- 91，請求被拒絕或失敗。
- 92，由於SOCKS伺服器無法連接到客戶端的identd（一個驗證身份的進程），請求被拒絕。
- 93，由於客戶端程序與identd報告的使用者身份不同，連接被拒絕。
- DSTPORT與DSTIP與請求包中的內容相同，但被忽略。

如果請求被拒絕，SOCKS伺服器馬上與客戶端斷開連接；如果請求被允許，代理伺服器就充當客戶端與目的主機之間進行雙向傳遞，對客戶端而言，就如同直接在與目的主機相連。

### SOCKS4A

SOCKS 4A是SOCKS 4協議的簡單擴展，允許客戶端對無法解析域名的目的主機進行存取。

客戶端對DSTIP的頭三個字節設定為NULL，最後一個字節為非零；對應的IP位址就是0.0.0.x，其中x是非零，這當然不可能是目的主機的地址，這樣即使客戶端可以解析域名，對此也不會發生衝突。USERID以緊跟的1位元組的0（NULL）作結尾，客戶端必須發送目的主機的域名，並以另一個1位元組的0（NULL）作結尾。CONNECT和BIND請求的時候，都要按照這種格式（以字節為單位）：

VN｜CD｜DSTPORT｜DSTIP 0.0.0.x｜USERID｜NULL｜HOSTNAME｜NULL

1｜1｜2｜4｜可變長度｜1｜可變長度｜1

使用4a協議的伺服器必須檢查請求包里的DSTIP欄位，如果表示地址0.0.0.x，x是非零結尾，那麼伺服器就得讀取客戶端所發包中的域名欄位，然後伺服器就得解析這個域名，可以的話，對目的主機進行連接。

### SOCKS5

SOCKS5比SOCKS4a多了驗證、IPv6、UDP支持。建立與SOCKS5伺服器的TCP連接後客戶端需要先發送請求來確認協議版本及認證方式，格式為（以字節為單位）：

VER｜NMETHODS｜METHODS

1｜1｜1-255

- VER是SOCKS版本，這裡應該是0x05。
- NMETHODS是METHODS部分的長度。
- METHODS是客戶端支持的認證方式列表，每個方法占1位元組。當前的定義是：
- 0x00 不需要認證
- 0x01 GSSAPI
- 0x02 使用者名稱、密碼認證
- 0x03 - 0x7F由IANA分配（保留）
- 0x03：握手挑戰認證協議
- 0x04：未分派
- 0x05：響應挑戰認證方法
- 0x06：傳輸層安全
- 0x07：NDS認證
- 0x08：多認證框架
- 0x09：JSON參數塊
- 0x0A–0x7F：未分派
- 0x80 - 0xFE為私人方法保留
- 0xFF 無可接受的方法

伺服器從客戶端提供的方法中選擇一個並通過以下消息通知客戶端（以字節為單位）：

VER｜METHOD

1｜1

- VER是SOCKS版本，這裡應該是0x05。
- METHOD是服務端選中的方法。如果返回0xFF表示沒有一個認證方法被選中，客戶端需要關閉連接。

之後客戶端和服務端根據選定的認證方式執行對應的認證。

認證結束後客戶端就可以發送請求資訊。如果認證方法有特殊封裝要求，請求必須按照方法所定義的方式進行封裝。

SOCKS5請求格式（以字節為單位）：

VER｜CMD｜RSV｜ATYP｜DST.ADDR｜DST.PORT

1｜1｜0x00｜1｜動態｜2

- VER是SOCKS版本，這裡應該是0x05。
- 0x01表示CONNECT請求
- 0x02表示BIND請求
- 0x03表示UDP轉發
- RSV為保留欄位，值為0x00。
- ATYP為DST.ADDR類型：
- 0x01 IPv4地址，DST.ADDR部分4位元組長度
- 0x03 域名，DST.ADDR部分的第一個字節為域名長度，DST.ADDR剩餘的內容為域名，沒有\0結尾。
- 0x04 IPv6地址，DST.ADDR部分16個字節長度。
- DST.ADDR為目的地址。
- DST.PORT為網路字節序表示的目的埠。

伺服器按以下格式回應客戶端的請求（以字節為單位）：

VER｜REP｜RSV｜ATYP｜BND.ADDR｜BND.PORT

1｜1｜0x00｜1｜動態｜2

- VER是SOCKS版本，這裡應該是0x05。
- 0x00表示成功。
- 0x01為普通的SOCKS伺服器連接失敗
- 0x02為現有規則不允許連接
- 0x03為網路不可達
- 0x04為主機不可達
- 0x05為連接被拒
- 0x06為TTL超時
- 0x07為不支持的命令
- 0x08為不支持的地址類型
- 0x09 - 0xFF未定義
- RSV為保留欄位，值為0x00。
- ATYP為BND.ADDR類型：
- 0x01 IPv4地址，DST.ADDR部分4位元組長度
- 0x03域名，DST.ADDR部分第一個字節為域名長度，DST.ADDR剩餘的內容為域名，沒有\0結尾。
- 0x04 IPv6地址，DST.ADDR部分16個字節長度。
- BND.ADDR為伺服器綁定的地址
- BND.PORT為網路字節序表示的伺服器綁定的埠

#### SOCKS5 使用者名稱密碼認證方式

在客戶端、服務端協商使用使用者名稱密碼認證後，客戶端發出使用者名稱密碼，格式為（以字節為單位）：

鑑定協議版本｜使用者名稱長度｜使用者名稱｜密碼長度｜密碼

1｜1｜動態｜1｜動態

鑑定協議版本目前為 0x01。

伺服器鑑定後發出如下回應：

鑑定協議版本｜鑑定狀態

1｜1

其中鑑定狀態 0x00 表示成功，0x01 表示失敗。

## SOCKS伺服器

部分SOCKS伺服器軟體：

- Dante Socks Server，http://www.inet.no/dante
- Java Socks Server，http://jsocks.sourceforge.net
- Socks4 Server，https://archive.today/20130502024508/ http://www.alhem.net/project/socks4
- SS5 Socks Server，http://ss5.sourceforge.net
- TcpToute2，https://github.com/GameXG/TcpRoute2
- CCProxy，https://www.youngzsoft.net/ccproxy/
- Batch SOCKS5 Proxy Checker – 批量檢測 SOCKS5 代理可用性、延遲與出口資訊

## SOCKS客戶端

一般情況下應用程式會內嵌對SOCKS協議的支持。但socksify，proxifier軟體可強制使不支持SOCKS的應用通過代理聯網。

客戶端｜許可證｜版本｜發布日期｜平台｜支持協議

Dante client｜BSD/CMU｜1.1.18｜09/2005｜Linux｜v4, v5

FreeCap｜GPL｜3.18｜02/2005｜Windows

Hummingbird socks｜Windows

ProxyCap｜2.03｜Windows

SocksCap｜Non-Comercial home use｜v5

Super Socks5Cap｜1.5.3｜Windows

tsocks｜GPL｜1.8｜10/2002

nylon｜06/2003｜OpenBSD

Win2Socks｜2.7.0｜06/2022｜Windows｜v5

proxifier｜3.4.2｜08/2019｜Windows,Mac｜v4,v5

SocksCap｜Windows｜v4,v5

tun2socks｜BSD-Clause｜1.0.0.2｜09/2021｜Windows｜v5

Batch SOCKS5 Proxy Checker ｜Web｜v5（含HTTP代理檢測）

## 外部連結

- RFC 3089 - A SOCKS-based IPv6/IPv4 Gateway Mechanism
- RFC 1961 - GSS-API Authentication Method for SOCKS Version 5
- RFC 1929 - Username/Password Authentication for SOCKS V5
- RFC 1928 - SOCKS Protocol Version 5
- Ying-Da Lee， SOCKS 4A: A Simple Extension to SOCKS 4 Protocol（SOCKS 4A：SOCKS 4協議的一個簡單擴展）
- Michel Arboi， Vulnerability - Too long hostname kills the SOCKS4A server（易受攻擊性：域名過長導致SOCKS4A伺服器死機）
- SOCKS: A protocol for TCP proxy across firewalls, SOCKS Protocol Version 4 (NEC) SOCKS:一個用於穿越防火牆的TCP代理協議，SOCKS協議版本4（NEC）