SOCKS5 代理协议详解
SOCKS5 是一种网络代理协议，是 SOCKS 协议的第五个版本, 它不仅支持传统的 TCP 连接，还增加了对 UDP 和多种认证方法的支持。SOCKS5 工作在 OSI 模型的会话层，广泛用于突破网络限制、隐藏客户端真实 IP 等场景。本文深入解析其协议字段、工作模式及认证机制。
协议基础
协议版本：
SOCKS5（版本号0x05）核心功能：
- 转发
TCP/UDP流量 - 支持
IPv4/IPv6/域名 - 多种认证方式
方法值（HEX） 认证方法 说明 0x00 无认证 默认方法，无需额外步骤 0x01 GSSAPI 基于 Kerberos 等安全协议 0x02 Username/Password 用户名密码认证 0x03-0x7F IANA 分配 预留标准方法 0x80-0xFE 私有方法 厂商自定义认证
- 转发
端口：默认
1080
SOCKS5 协议工作流程
SOCKS5 协议的基本工作流程可以分为以下几个步骤：
客户端连接 SOCKS5 代理服务器
客户端与代理服务器建立TCP连接。客户端进行认证（如果需要的话）
客户端发送支持的认证方式，代理服务器选择合适的认证方法。客户端发起请求
客户端向代理服务器发起CONNECT、BIND或UDP转发请求。代理服务器处理请求并返回响应
代理服务器处理请求并返回结果。如果请求成功，数据转发开始。
协议字段详解
1. 认证方法协商
客户端 → 代理服务器
| 字段 | 长度（字节） | 值（示例） | 说明 |
|---|---|---|---|
VER |
1 | 0x05 |
SOCKS5 版本 |
NMETHODS |
1 | 0x02 |
支持的认证方法数量 |
METHODS |
可变 | 0x00, 0x02 |
方法列表 |
代理服务器 → 客户端
| 字段 | 长度（字节） | 值（示例） | 说明 |
|---|---|---|---|
VER |
1 | 0x05 |
SOCKS5 版本 |
METHOD |
1 | 0x02 |
选择的认证方法 |
认证流程时序(用户名/密码认证举例)
1 | 客户端 代理服务器 |
2. 请求/响应格式
客户端请求（以 CONNECT 为例）
| 字段 | 长度（字节） | 值（示例） | 说明 |
|---|---|---|---|
VER |
1 | 0x05 |
SOCKS5 版本 |
CMD |
1 | 0x01 |
命令（CONNECT） |
RSV |
1 | 0x00 |
保留字段 |
ATYP |
1 | 0x01 |
地址类型（IPv4） |
DST.ADDR |
4 | 0xC0A80101 |
目标地址（192.168.1.1） |
DST.PORT |
2 | 0x0050 |
目标端口（80） |
- 地址类型（ATYP）：
0x01：IPv4（4 字节地址）。0x03：域名（1 字节长度 + 变长域名，如0x07 "example.com"）。0x04：IPv6（16 字节地址）。
- 端口字节序：
- 所有端口号均为 大端字节序（如
53→ 0x0035）。
- 所有端口号均为 大端字节序（如
代理服务器响应
| 字段 | 长度（字节） | 值（示例） | 说明 |
|---|---|---|---|
VER |
1 | 0x05 |
SOCKS5 版本 |
REP |
1 | 0x00 |
响应状态（成功） |
RSV |
1 | 0x00 |
保留字段 |
ATYP |
1 | 0x01 |
地址类型（IPv4） |
BND.ADDR |
4 | 0x00000000 |
绑定地址 |
BND.PORT |
2 | 0x0000 |
绑定端口 |
工作模式
CONNECT 模式
- 用途：客户端正向连接目标服务器（如
HTTP/HTTPS）。 - 流程：
客户端发送
CONNECT请求。协议字段:
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 VER 1 0x05 SOCKS5 版本 CMD 1 0x01 命令类型：CONNECT RSV 1 0x00 保留字段 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 (0x01)、IPv6 (0x04)、域名 (0x03) ADDR 可变 0xC0A80101 目标地址（如 192.168.1.1） PORT 2 0x0050 目标端口（80，HTTP 默认端口，大端字节序） 代理建立与目标服务器的
TCP连接。代理返回响应，开始转发数据。
协议字段:字段 长度（字节） 值（示例） 说明 VER 1 0x05 SOCKS5 版本 REP 1 0x00 响应状态码（如 0x00 表示成功） RSV 1 0x00 保留字段 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 BND.ADDR 4 0x0A0A0A0A 代理出口IP(代理服务器与目标服务器建立连接的本地地址) BND.PORT 2 0xD204 代理出口端口（53764，大端字节序）
1 | 客户端 代理服务器 目标服务器 |
BIND 模式
用途：允许目标服务器反向连接客户端（如
FTP主动模式）。流程：
客户端发起
BIND请求：- 客户端向
SOCKS5代理发送BIND命令，通常伴随一个目标地址（如FTP服务器的IP）。 - 例如：
BIND 请求 -> 代理服务器:1080。
协议字段如下:
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 VER 1 0x05 SOCKS5 版本 CMD 1 0x02 命令类型：BIND RSV 1 0x00 保留字段 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 (0x01)、IPv6 (0x04)、域名 (0x03) ADDR 可变 0xC0A80101 目标服务器的地址（如 FTP 服务器的 IP：192.168.1.1） PORT 2 0x001F 目标服务器的端口（如 31 → 大端字节序） - 客户端向
代理服务器监听端口：
- 代理服务器在某个端口（如
8080）上开始监听，准备接受目标服务器的连接。 - 返回 第一次响应 给客户端，告知监听的地址和端口（如
IP:代理服务器, Port:8080）。
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 VER 1 0x05 SOCKS5 版本 REP 1 0x00 响应状态码：成功 (0x00) RSV 1 0x00 保留字段 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 BND.ADDR 4 0x0A0A0A0A 代理服务器监听的 IP（如 10.10.10.10） BND.PORT 2 0x1F90 代理服务器监听的端口（8080，大端字节序） 附加说明:
BND.ADDR和BND.PORT是代理服务器监听的地址和端口，客户端需要将此信息告知目标服务器（如FTP服务器的数据端口）。- 代理服务器在某个端口（如
客户端通知目标服务器连接代理端口：
客户端将代理服务器监听的地址和端口（
IP:8080）告知目标服务器（如FTP服务器）。例如：
FTP客户端发送PORT 代理服务器IP,8080命令。1
PORT 10,10,10,10,31,144 // 对应 IP=10.10.10.10，PORT=8080 (31*256 + 144=8080)
目标服务器反向连接：
- 目标服务器（如
FTP的数据通道）尝试连接到代理服务器的8080端口。 - 代理服务器接受此连接，并返回第二次响应给客户端，确认连接建立。
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 VER 1 0x05 SOCKS5 版本 REP 1 0x00 响应状态码：成功 RSV 1 0x00 保留字段 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 BND.ADDR 4 0xC0A80101 目标服务器的 IP（如 192.168.1.1） BND.PORT 2 0x001F 目标服务器的端口（31，大端字节序） - 目标服务器（如
数据通道建立：
- 代理服务器将目标服务器的连接与客户端的原始
BIND请求关联，形成双向通道。 - 客户端通过此通道与目标服务器传输数据。
- 代理服务器将目标服务器的连接与客户端的原始
1 | 客户端 代理服务器 目标服务器 |
UDP ASSOCIATE 模式
用途：转发
UDP数据包（如DNS查询）。流程：
客户端发起
UDP ASSOCIATE请求- 客户端首先与代理服务器建立 TCP 控制连接（用于协商
UDP端口），然后通过该连接发送UDP ASSOCIATE命令。 - 客户端 → 代理服务器（TCP 连接）
协议字段如下（基于 RFC 1928）：
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 VER 1 0x05 SOCKS5 版本 CMD 1 0x03 命令类型：UDP ASSOCIATE RSV 1 0x00 保留字段 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 (0x01)、IPv6 (0x04)、域名 (0x03) ADDR 可变 0x00000000 客户端建议的 UDP 地址（通常为 0.0.0.0，表示任意地址） PORT 2 0x0000 客户端建议的 UDP 端口（通常为 0，表示由代理分配） 附加说明： 客户端通常不指定具体地址和端口（ADDR=0.0.0.0, PORT=0），代理服务器会动态分配一个 UDP 端口供客户端使用。
- 客户端首先与代理服务器建立 TCP 控制连接（用于协商
代理服务器响应
UDP关联- 代理服务器分配一个
UDP端口并返回响应。 - 代理服务器 → 客户端（TCP 连接）
协议字段如下：
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 VER 1 0x05 SOCKS5 版本 REP 1 0x00 响应状态码：成功 RSV 1 0x00 保留字段 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 BND.ADDR 4 0x0A0A0A0A 代理服务器监听的 UDP 地址（如 10.10.10.10） BND.PORT 2 0x1F90 代理服务器监听的 UDP 端口（8080，大端字节序） 附加说明：
客户端后续必须通过
BND.ADDR:BND.PORT发送UDP数据包到代理服务器。TCP 控制连接必须保持打开：
UDP关联的生命周期与TCP连接绑定。若TCP连接关闭，代理将终止UDP关联。- 代理服务器分配一个
客户端发送
UDP数据- 客户端通过代理分配的
UDP端口发送数据到目标服务器，数据需封装为SOCKS5 UDP请求格式。 - 客户端 → 代理服务器（UDP 报文）
协议字段如下）：
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 RSV 2 0x0000 保留字段 FRAG 1 0x00 分片编号（通常为 0，表示不分片） ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 DST.ADDR 4 0xC0A80101 目标服务器地址（如 192.168.1.1） DST.PORT 2 0x0035 目标服务器端口（53，DNS 默认端口） DATA 可变 … UDP 数据负载 附加说明：
每个
UDP数据包需附加目标地址和端口信息（类似IP层的“伪头部”）。代理服务器根据
DST.ADDR:DST.PORT转发数据到目标服务器。- 客户端通过代理分配的
代理服务器转发
UDP数据- 代理服务器解封装客户端的
UDP报文，提取目标地址和端口，将DATA字段作为普通UDP数据发送到目标服务器。 - 代理服务器 → 目标服务器（UDP 报文）
1
2
3源地址：代理服务器的公网 IP 和 UDP 端口（如 `10.10.10.10:8080`）
目标地址：`192.168.1.1:53`
数据：原始客户端的 `DATA` 字段（如 DNS 查询请求）
- 代理服务器解封装客户端的
目标服务器响应
UDP数据- 目标服务器返回
UDP响应到代理服务器的UDP端口。 - 目标服务器 → 代理服务器（UDP 报文）
1
2
3源地址：`192.168.1.1:53`
目标地址：代理服务器的 UDP 端口（`10.10.10.10:8080`）
数据：响应内容（如 DNS 查询结果）
- 目标服务器返回
代理服务器转发响应到客户端
- 代理服务器将响应封装为
SOCKS5 UDP格式，返回给客户端。 - 代理服务器 → 客户端（UDP 报文）
协议字段如下：
字段 长度（字节） 值（示例） 说明 RSV 2 0x0000 保留字段 FRAG 1 0x00 分片编号 ATYP 1 0x01 地址类型：IPv4 DST.ADDR 4 0xC0A80101 原始请求的目标地址（192.168.1.1） DST.PORT 2 0x0035 原始请求的目标端口（53） DATA 可变 … 目标服务器的响应数据 - 代理服务器将响应封装为
认证机制
无认证
- 方法值:
0x00 - 流程：无需额外步骤，直接转发请求。
用户名/密码认证
- 方法值:
0x02 - 客户端请求：
1
VER（0x01） | ULEN | UNAME | PLEN | PASSWD
- 代理响应：
1
VER（0x01） | STATUS（0x00=成功）
GSSAPI 认证
方法值:
0x01流程：
- 通过令牌交换建立安全上下文。
- 加密/签名后续通信数据。
应用场景
- 网络穿透：绕过防火墙或
NAT限制。 - 隐私保护：隐藏客户端真实
IP。 - 协议支持：代理非
HTTP流量（如FTP、SMTP）。 - 负载均衡：通过代理分发请求。
安全注意事项
- 明文风险：用户名/密码认证需配合
TLS加密。 - 端口暴露：
BIND/UDP模式可能被滥用。 - 访问控制：限制代理服务的访问权限。
- 超时设置：及时关闭空闲连接。
总结
SOCKS5 凭借其灵活性，成为代理技术的核心协议：
- 优势：支持多协议、认证机制、反向连接。
- 局限：
UDP实现复杂，原生无加密。 - 适用场景：企业内网穿透、隐私保护、混合协议代理。
理解协议细节有助于优化代理实现，并规避潜在安全风险。