終端程序不支持SOCKS5/HTTP代理怎么辦？有了這個神器后，終于可以跨越高山和大海了！
你是否經(jīng)常有在終端下通過一些實用程序進行工作的需求呢，比如：Git 等。但是由于這些終端程序默認(rèn)并不支持 Socks 5 代理或 HTTP 代理，在訪問一些需要科學(xué)上網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時速度或許會非常的慢。
通常我們的解決方法就是使用環(huán)境變量 export ALL_PROXY=socks5://proxyAddress:port 或者 export http_proxy=http://proxyAddress:port 給所有終端程序配置一個全局代理，這樣做雖然有效但并不是最佳解決方案。
今天就給大家介紹一款神器 graftcp，graftcp 可以把任何指定的終端程序的 TCP 連接重定向到 SOCKS5 或 HTTP 代理，并且不會影響其它的終端程序。是不是很好的解決了你的痛點呢？
簡介
graftcp 可以把任何指定程序（應(yīng)用程序、腳本、shell 等）的 TCP 連接重定向到 SOCKS5 或 HTTP 代理。
對比 tsocks、proxychains 或 proxychains-ng，graftcp 并不使用 LD_PRELOAD 技巧來劫持共享庫的 connect()、getaddrinfo() 等系列函數(shù)達(dá)到重定向目的，這種方法只對使用動態(tài)鏈接編譯的程序有效。
對于靜態(tài)鏈接編譯出來的程序，例如默認(rèn)選項編譯的 Go 程序，proxychains-ng 就無效了。graftcp 使用 ptrace(2) 系統(tǒng)調(diào)用跟蹤或修改任意指定程序的 connect 信息，對任何程序都有效。工作原理后面將會解釋。
- 項目地址：https://github.com/hmgle/graftcp
安裝
graftcp 在 Linux 系統(tǒng)內(nèi)運行。graftcp-local 使用 Go 編寫, Go 環(huán)境是必需的。
- $ git clone https://github.com/hmgle/graftcp.git
- $ cd graftcp
- $ make
make 執(zhí)行完后，即可運行 graftcp-local/graftcp-local 和 ./graftcp。你也可以把它們都安裝進系統(tǒng)：
- $ sudo make install
之后 graftcp-local 會隨著系統(tǒng)啟動而自動運行。
用法參數(shù)
graftcp-local:
- $ graftcp-local/graftcp-local -h
- Usage of graftcp-local/graftcp-local:
- -config string
- Path to the configuration file
- -http_proxy string
- http proxy address, e.g.: 127.0.0.1:8080
- -listen string
- Listen address (default ":2233")
- -logfile string
- Write logs to file
- -loglevel value
- Log level (0-6) (default 1)
- -pipepath string
- Pipe path for graftcp to send address info (default "/tmp/graftcplocal.fifo")
- -select_proxy_mode string
- Set the mode for select a proxy [auto | random | only_http_proxy | only_socks5] (default "auto")
- -service string
- Control the system service: ["start" "stop" "restart" "install" "uninstall"]
- -socks5 string
- SOCKS5 address (default "127.0.0.1:1080")
- -syslog
- Send logs to the local system logger (Eventlog on Windows, syslog on Unix)
graftcp:
- $ graftcp -h
- Usage: graftcp [options] prog [prog-args]
- Options:
- -a --local-addr=<graftcp-local-IP-addr>
- graftcp-local's IP address. Default: localhost
- -p --local-port=<graftcp-local-port>
- Which port is graftcp-local listening? Default: 2233
- -f --local-fifo=<fifo-path>
- Path of fifo to communicate with graftcp-local.
- Default: /tmp/graftcplocal.fifo
- -b --blackip-file=<black-ip-file-path>
- The IP in black-ip-file will connect direct
- -w --whiteip-file=<white-ip-file-path>
- Only redirect the connect that destination ip in the
- white-ip-file to SOCKS5
- -n --not-ignore-local
- Connecting to local is not changed by default, this
- option will redirect it to SOCKS5
- -h --help
- Display this help and exit
使用示例
假設(shè)你正在運行默認(rèn)地址 "localhost:1080" 的 SOCKS5 代理，首先啟動 graftcp-local：
- $ graftcp-local/graftcp-local
通過 graftcp 安裝來自 golang.org 的 Go 包:
- $ ./graftcp go get -v golang.org/x/net/proxy
通過 graftcp 打開 Chromium / Chrome / Firefox 瀏覽器，網(wǎng)頁的所有請求都會重定向到 SOCKS5 代理：
- $ ./graftcp chromium-browser
通過 graftcp 啟動 Bash / Zsh / Fish，在這個新開的 shell 里面執(zhí)行的任何新命令產(chǎn)生的 TCP 連接都會重定向到 SOCKS5 代理：
- % ./graftcp bash
- $ wget https://www.google.com
工作原理
要達(dá)到重定向一個 app 發(fā)起的的 TCP 連接到其他目標(biāo)地址并且該 app 本身對此毫無感知的目的，大概需要這些條件：
- fork(2) 一個新進程，通過 execve(2) 啟動該 app，并使用 ptrace(2) 進行跟蹤，在 app 執(zhí)行每一次 TCP 連接前，捕獲并攔截這次 connect(2) 系統(tǒng)調(diào)用，獲取目標(biāo)地址的參數(shù)，并通過管道傳給 graftcp-local。
- 修改這次 connect(2) 系統(tǒng)調(diào)用的目標(biāo)地址參數(shù)為 graftcp-local 的地址，然后恢復(fù)執(zhí)行被中斷的系統(tǒng)調(diào)用。返回成功后，這個程序以為自己連的是原始的地址，但其實連的是 graftcp-local 的地址。這個就叫“移花接木”。
- graftcp-local 根據(jù)連接信息和目標(biāo)地址信息，與 SOCKS5 proxy 建立連接，把 app 的請求的數(shù)據(jù)重定向到 SOCKS5 proxy。
這里可能有個疑問：既然可以修改任何系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)，那么通過修改 app 的 write(2) / send(2) 的參數(shù)，直接往 buffer 里面附加原始目標(biāo)地址信息給 graftcp-local 不是更簡單嗎？答案是這無法做到。如果直接往運行在子進程的被跟蹤程序的 buffer 添加信息，可能會造成緩沖區(qū)溢出，造成程序崩潰或者覆蓋了其他數(shù)據(jù)。
另外，execve(2) 會分離所有的共享內(nèi)存，所以也不能通過共享內(nèi)存的方式讓被跟蹤的 app 的 write buffer 攜帶更多的數(shù)據(jù)，因此這里采用管道方式給 graftcp-local 傳遞原始的目標(biāo)地址信息。
簡單的流程如下：
- +---------------+ +---------+ +--------+ +------+
- | graftcp | dest host | | | | | |
- | (tracer) +---PIPE----->| | | | | |
- | ^ | info | | | | | |
- | | ptrace | | | | | | |
- | v | | | | | | |
- | +---------+ | | | | | | |
- | | | | connect | | connect | | connect | |
- | | +--------------->| graftcp +-------->| SOCKS5 +-------->| dest |
- | | | | | -local | | or | | host |
- | | app | | req | | req | HTTP | req | |
- | |(tracee) +--------------->| +-------->| proxy +-------->| |
- | | | | | | | | | |
- | | | | resp | | resp | | resp | |
- | | |<---------------+ |<--------+ |<--------+ |
- | +---------+ | | | | | | |
- +---------------+ +---------+ +--------+ +------+
常見問題解答及技巧
有哪些重定向 TCP 連接的方式？
主要有：全局式、設(shè)置環(huán)境變量式和僅針對程序（或進程）式。
全局式：比如使用 iptables + RedSocks 可以把系統(tǒng)符合一定規(guī)則的流量轉(zhuǎn)換為 SOCKS5 流量。這種方式的優(yōu)點是全局有效；缺點是所有滿足該規(guī)則的流量都被重定向了，影響范圍較大。
設(shè)置環(huán)境變量方式：一些程序啟動時會讀取 proxy 相關(guān)的環(huán)境變量來決定是否將自己的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)代理協(xié)議的流量，比如 curl 會讀取 http_proxy, ftp_proxy, all_proxy 環(huán)境變量并根據(jù)請求 scheme 來決定轉(zhuǎn)換為哪種代理流量。這種方法只有程序本身實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換的功能才有效，局限性較大。
僅針對程序方式：這種方式可以僅針對特定的程序執(zhí)行重定向，比如 tsocks 或 proxychains。如前面提到，它們之前都是使用 LD_PRELOAD 劫持動態(tài)庫方式實現(xiàn)，對 Go 之類默認(rèn)靜態(tài)鏈接編譯的程序就無效了。graftcp 改進了這一點，能夠重定向任何程序的 TCP 連接。
如果應(yīng)用程序連接的目標(biāo)地址是本機，使用 graftcp 會把該連接重定向到 SOCKS5 代理嗎？
不會。默認(rèn)會忽略目標(biāo)地址為本地的連接，如果想重定向所有地址的話，可以使用 -n選項。如果想忽略更多的地址，可以把它們加入黑名單 IP 文件；如果想僅重定向某些 IP 地址，可以把這些地址加入白名單 IP 文件。使用 graftcp --help 獲取設(shè)置參數(shù)。
我的 DNS 請求受到污染，graftcp 會處理 DNS 請求嗎？
不會。graftcp 目前僅處理 TCP 連接。建議使用 dnscrypt-proxy 或 ChinaDNS 等方式解決 DNS 污染問題。
clone(2) 參數(shù)有個叫 CLONE_UNTRACED 的標(biāo)志位，可以避免讓父進程跟蹤到自己，graftcp 是如何做到強制跟蹤的？
graftcp 在子進程調(diào)用 clone(2) 之前會把它攔截，清除這個 CLONE_UNTRACED 標(biāo)志位，所以被跟蹤的子進程最終還是難逃被跟蹤的命運。另外，這個 CLONE_UNTRACED 標(biāo)志位本意是給內(nèi)核使用的，普通程序不應(yīng)該去設(shè)置它。
Linux 提供了一種限制被 ptrace(2) 跟蹤的方法：設(shè)置 /proc/sys/kernel/yama/ptrace_scope 的值，若 ptrace(2) 失效，請檢查該值是否被修改過。
支持 macOS 嗎？
不。macOS 的 ptrace(2) 是個半殘品。不過理論上參考 DTrace那一套也能實現(xiàn)，見issue 12?；蛟S有興趣的同學(xué)可以趟下這趟渾水。
