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Linux下的透明代理技术

  想像这么一个场景你想截获(hijack)一个本地的出口连接(LOCALOUT)或者转发的连接(PREROUTING),对这个连接的两个方向的内容做修改,比如:1、将这个连接连接到远程socks代理(在通讯头部加上socks通信协议部分)2、对这个连接进行记录(用于协议分析)3、任何你能想到的折腾方式,比如我们叫他tcpgrep,:)。    那么我们该如何做呢?    一、获得连接    首先,我们要能获得这个连接,很容易想到的是用iptables连接REDIRECT方法(和DNAT类似),如果你做过squid的透明代理,应该会觉得很熟悉。    #iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp -j REDIRECT --to-ports 8010    当然,你应该忽略一些不感兴趣的连接,可以单独建立一个chains,然后配和-j RETURN就可以做到。如果你熟悉iptables,这个应该很容易做到,我就不多说了。    现在呢?    nc -l -p 8010  (注:BSD style 的nc,如果你是GNU nc,用nc -l 8888)    然后nc www.baidu.com 80    很好,连接已经被第一个nc hijack了。但是,问题来了,他要去哪里呢?    二、获得ORGINAL DESTINALTION    这里就是透明代理技术的关键所在了。    0、socks代理方式的这个方式并不是我们所需要的东西,因为这个需要涉及到用户程序的修改。因为用户需要将目的地址发送给服务器(按照socks协议),如果用户程序本身没有考虑支持socks协议那么就没有直接的办法了。    1、方法一:做一个专用内核模块    我曾经做过一个,在http://s5snake.gro.cLinux.org有相关信息,是专门用于socks[45]的东西。不过在kernel 2.6.9以后因为设计上的问题,对于LOCALOUT的连接就失效了,现在我已经不维护这个老的模块了。    这种方法太吃力,而且调试困难,需要同时维护netfilter/iptables的内核态模块和用户态模块,所以不推荐再使用了。    2、方法二: PRELOAD方式    通过PRELOAD一个库,修改socks,connect函数的调用来达到目的。    tsocks就是这么做的(http://tsocks.sourceforge.net/)    这样的方式非常像windows下的sockscap32程序,但是有个最大的问题是,只能在本机使用,对转发的连接就不适用了。    3、方式三:SO_ORIGINAL_DST    SO_ORIGINAL_DST是一个socket参数(SOL_IP层的)。    调用方式如下:    getsockopt (clifd, SOL_IP, SO_ORIGINAL_DST, &orig_addr, &sin_size);    clifd是hijack到的客户socket,orig_addr是sockaddr_in结构的参数,sin_size=sizeof(sockaddr_in).    返回0如果成功,-1失败。    如果成功orig_addr将是客户真正需要去的方向(恩……撒个小谎,后面你会看到)。先给段代码吧:    /*  * Simple "Hello, World!" server  * patch: demonstrate SO_ORIGINAL_DST  */    #include <stdio.h> /* */  #include <stdlib.h> /* exit() */  #include <string.h> /* memset(), memcpy() */  #include <sys/utsname.h> /* uname() */  #include <sys/types.h>  #include <sys/socket.h>  /* socket(), bind(),listen(), accept(),getsockopt() */  #include <linux/netfilter_ipv4.h>  #include <netinet/in.h>  #include <arpa/inet.h>  #include <netdb.h>  #include <unistd.h> /* fork(), write(), close() */    char message[BUFSIZ];  const int BACK_LOG = 5;    int main(int argc, char *argv[])  {  int serverSocket = 0,  on = 0,  port = 0,  status = 0,  childPid = 0;  strUCt hostent *hostPtr = NULL;  char  hostname[80] = "";  struct sockaddr_in serverName = { 0 };  struct sockaddr_in originDst = { 0 };  socklen_t     sin_size  = sizeof(originDst);    if (2 != argc)  {  fprintf(stderr, "Usage: %s portnum\n",  argv[0]);  exit(1);  }  port = atoi(argv[1]);  serverSocket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM,  IPPROTO_TCP);  if (-1 == serverSocket)  {  perror("socket()");  exit(1);  }  on = 1;    status = setsockopt(serverSocket, SOL_SOCKET,  SO_REUSEADDR,  (const char *) &on, sizeof(on));    if (-1 == status)  {  perror("setsockopt(...,SO_REUSEADDR,...)");  }    {  struct linger linger = { 0 };    linger.l_onoff = 1;  linger.l_linger = 30;  status = setsockopt(serverSocket,  SOL_SOCKET, SO_LINGER,  (const char *) &linger,  sizeof(linger));    if (-1 == status)  {  perror("setsockopt(...,SO_LINGER,...)");  }  }    /*  * find out who I am  */    status = gethostname(hostname,  sizeof(hostname));  if (-1 == status)  {  perror("gethostname()");  exit(1);  }    hostPtr = gethostbyname(hostname);  if (NULL == hostPtr)  {  perror("gethostbyname()");  exit(1);  }    (void) memset(&serverName, 0,  sizeof(serverName));  (void) memcpy(&serverName.sin_addr,  hostPtr->h_addr,  hostPtr->h_length);    serverName.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);  serverName.sin_family = AF_INET;  serverName.sin_port = htons(port);  status = bind(serverSocket,  (struct sockaddr *) &serverName,  sizeof(serverName));  if (-1 == status)  {  perror("bind()");  exit(1);  }  status = listen(serverSocket, BACK_LOG);  if (-1 == status)  {  perror("listen()");  exit(1);  }    for (;;)  {  struct sockaddr_in clientName = { 0 };  int slaveSocket;  socklen_t clientLength =  sizeof(clientName);    (void) memset(&clientName, 0,  sizeof(clientName));    slaveSocket = accept(serverSocket,  (struct sockaddr *) &clientName,  &clientLength);  if (-1 == slaveSocket)  {  perror("accept()");  exit(1);  }    childPid = fork();    switch (childPid)  {  case -1: /* ERROR */  perror("fork()");  exit(1);    case 0: /* child process */    close(serverSocket);    if (-1 == getpeername(slaveSocket,  (struct sockaddr *) &clientName,  &clientLength))  {  perror("getpeername()");  }  else  {  if(getsockopt( slaveSocket, SOL_IP, SO_ORIGINAL_DST, &originDst, &sin_size) == 0){  printf("new connection:%s,%u",inet_ntoa(clientName.sin_addr),ntohs(clientName.sin_port));  printf("->%s,%u\n",inet_ntoa(originDst.sin_addr),ntohs(originDst.sin_port));  }else{  perror("getsockopt SO_ORIGINAL_DST:");  }  }    do{  read(slaveSocket,message,BUFSIZ);  write(1,message,strlen(message));  write(slaveSocket, message,strlen(message));  }while(message[0]);  close(slaveSocket);  exit(0);    default:  }  }    return 0;  }    编译运行前,记得    #iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp -j REDIRECT --to-ports [端口号]    运行后,如果一切正常,那么你是很幸运,如果得到的是服务器运行的地址和端口,那么你很不幸,你很可能用的是2.6.9-2.6.12之间的    内核,很明显这是一个BUG,见:http://patchwork.netfilter.org/netfilter-devel/patch.pl?id=2676    那么怎么办呢?    1、升级到2.6.13的内核,2.6.13已经合并了上面的那个patch。    2、降级到低版本的内核,前提是有SO_ORIGINAL_DST选项,并测试是否正常    3、手动分析/proc/net/ip_conntrack文件,个人分析过可行性,并认为这种方法是一种可行的补救措施,不过一直没有动手写_=_!    三、恩……随你怎么玩吧    用poll或者select做中间人,做tcp-grep游戏(s/microsft/gnu/g,哈哈),分析QQ协议,等等等等。写个插件式的框架会更好的:)
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(出处:http://www.sheup.com)


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