新版瑞士军刀:socat

我在《用好你的瑞士军刀:netcat》中介绍过 nc 和它的几个实现(bsd, gnu, nmap),netcat 还有一个最重要的变种 socat (socket cat),值得花一篇完整的文章介绍一下,它不仅语义统一,功能灵活,除了完成 nc 能完成的所有任务外,还有很多实用的用法:

基本命令就是:

socat [参数]  <地址1>  <地址2>

使用 socat 需要提供两个地址,然后 socat 做的事情就是把这两个地址的数据流串起来,把第左边地址的输出数据传给右边,同时又把右边输出的数据传到左边。

最简单的地址就是一个减号“-”,代表标准输入输出,而在命令行输入:

socat - -              # 把标准输入和标准输出对接,输入什么显示什么

就会对接标准输入和标准输出,你键盘敲什么屏幕上就显示什么,类似无参数的 cat 命令。除了减号地址外,socat 还支持:TCP, TCP-LISTEN, UDP, UDP-LISTEN, OPEN, EXEC, SOCKS, PROXY 等多种地址,用于端口监听、链接,文件和进程读写,代理桥接等等。

因此使用 socat 其实就是学习各类地址的定义及搭配方法,我们继续以实用例子开始。

网络测试

这个类似 nc 的连通性测试,两台主机到底网络能否联通:

socat - TCP-LISTEN:8080               # 终端1 上启动 server 监听 TCP
socat - TCP:localhost:8080            # 终端2 上启动 client 链接 TCP

在终端 1 上输入第一行命令作为服务端,并在终端 2 上输入第二行命令作为客户端去链接。

联通后在终端2上随便输入点什么,就能显示在终端1上,反之亦然,因为两条命令都是把标准输入输出和网络串起来,因此把两个地址交换一下也是等价的:

socat TCP-LISTEN:8080 -               # 终端1 上启动 server 监听 TCP
socat TCP:localhost:8080 -            # 终端2 上启动 client 链接 TCP

因为 socat 就是把左右两个地址的输入输出接在一起,因此颠倒左右两个地址影响不大,除非前面指明 -u 或者 -U 显示指明数据“从左到右”还是“从右到左”。

同 netcat 一样,如果客户端结束的话,服务端也会结束,但是 socat 还可以加额外参数:

socat - TCP-LISTEN:8080,fork,reuseaddr      # 终端1 上启动 server
socat - TCP:localhost:8080                  # 终端2 上启动 client

服务端在 TCP-LISTEN 地址后面加了 fork 的参数后,就能同时应答多个链接过来的客户端,每个客户端会 fork 一个进程出来进行通信,加上 reuseaddr 可以防止链接没断开玩无法监听的问题。

刚才也说了使用 socat 主要就是学习描述各种地址,那么想测试 UDP 的话修改一下就行:

socat - UDP-LISTEN:8080               # 终端1 上启动 server 监听 UDP
socat - UDP:localhost:8080            # 终端2 上启动 client 链接 UDP

即可进行测试。

端口转发

在主机上监听一个 8080 端口,将 8080 端口所有流量转发给远程机器的 80 端口:

socat TCP-LISTEN:8080,fork,reuseaddr  TCP:192.168.1.3:80

那么连到这台机器上 8080 端口的所有链接,相当于链接了 192.168.1.3 这台机器的 80 端口,命令中交换左右两个地址一样是等价的。

这里 socat 比 nc 强的地方就体现出来了,nc 做转发时只能转发 1 次,第一条链接 accept 并且关闭以后 nc 就退出了,无法接受新链接,因此 nc 只适合单次使用。而 socat 加上 fork 以后,每次 accept 一个链接都会 fork 出一份来不影响接收其他的新连接,这样 socat 就可以当一个端口转发服务,一直启动在那里。还可以用 supervisor 托管起来,开机自动启动。

还可以用这个功能暴露一些 127.0.0.1 的端口出来供外面访问,比起 nc 的临时救急使用一下的场景,socat 是可以当一个服务长期运行的。

远程登录

地址除了 TCPTCP-LISTEN 外,另外一个重要的地址类型就是 EXEC 可以执行程序并且把输入输出和另外一个地址串起来,比如服务端:

socat TCP-LISTEN:8080,fork,reuseaddr  EXEC:/usr/bin/bash    # 服务端提供 shell
socat - TCP:localhost:8080                                  # 客户端登录

完善一点可以加些参数:

socat TCP-LISTEN:8080,fork,reuseaddr  EXEC:/usr/bin/bash,pty,stderr   # 服务端
socat file:`tty`,raw,echo=0 TCP:localhost:8080                        # 客户端

这样可以把 bash 的标准错误重定向给标准输出,并且用终端模式运行。客户端可以像刚才那样登录,但是还可以更高级点,用 tty 的方式访问,这样基本就得到了一个全功能的交互式终端了,可以在里面运行 vim, emacs 之类的程序。

更高级一点,使用 root 运行:

socat TCP-LISTEN:23,reuseaddr,fork,crlf exec:/bin/login,pty,setsid,setpgid,stderr,ctty

相当于在 23 端口启动了一个 telnetd 的服务,可以用 telnet 客户端来链接。

网页服务

首先编写一个脚本:web.sh

#! /bin/bash
echo -e -n "HTTP/1.0 200\r\n"
echo -e -n "Content-Type:text/html\r\n"
echo -e -n "\r\n"

echo "<html><body>"
echo "now is $(date)"
echo "</body></html>"

这里我们用 SYSTEM 地址类型代替原来的 EXEC 执行命令,因为可以后面写 shell 命令:

socat TCP-LISTEN:8080,fork,reuseaddr SYSTEM:"bash web.sh"

这时你就可以用浏览器访问:http://localhost:8080 的端口了:

相当于每次请求的时候,socat 都会 fork 一个进程出来然后执行后面的命令,启动上面的脚本程序,并且将脚本的标准输入输出重定向给网络链接。

相当于原始的 cgi 程序了,我们可以用 shell 直接完成一个 cgi 程序并由 socat 提供 cgi 服务,偶然需要暴露一些服务器信息的话,可以这样弄一下,返回的 html 里搞一个自动刷新,然后打开浏览器,实时监控服务器的情况。

文件传输

临时需要传输下文件,无需 scp:

socat -u TCP-LISTEN:8080 open:record.log,create    # 服务端接收文件
socat -u open:record.log TCP:localhost:8080        # 客户端发送文件

这里用了 -u 参数,意思是数据从左边的地址单向传输到右边的地址,大写 -U 的话是从右边单向传输到左边。

透明代理

第一句是用于 socks 代理的,第二句用于 HTTP 代理:

socat TCP-LISTEN:<本地端口>,reuseaddr,fork SOCKS:<代理服务器IP>:<远程地址>:<远程端口>,socksport=<代理服务器端口>
socat TCP-LISTEN:<本地端口>,reuseaddr,fork PROXY:<代理服务器IP>:<远程地址>:<远程端口>,proxyport=<代理服务器端口>

他们都可以把本地端口的请求转换成使用代理服务器访问的请求,比如:

socat TCP-LISTEN:1234,fork SOCKS4A:127.0.0.1:google.com:80,socksport=5678

那么链接本地的 1234 端口,相当于通过代理服务器 127.0.0.1:5678 去链接 google.com 的 80 端口了,这里用了 SOCKS4A ,后面 A 的意思是让代理服务器去解析域名。

其他用途

还有很多高级用法,比如用 socat 一键开启 vpn 网络,使用 socat 将 ssl 流量转化为裸的 tcp 流量等等,可以参考官方文档。不难发现,上面几个用法都比原始的 nc 要强很多,但是 nc 更小巧一些,也更容易获得:不管是路由器上,还是 busybox 的内置命令中,还是 nmap 工具包,都有 nc 的存在。

所以很多时候条件限制可能你只有 netcat 可以使用,那么就用 netcat,其他时候看你哪个用的更熟练一些就用哪个。不管端口转发还是传文件,还是透明代理,每项其实都有专业的软件可以用,但 netcat/socat 用熟了以后,他们的灵活度非常大,能够搭配组合出千变万化的功能来,在你只是偶尔需要处理某件事情,又不想或者无法安装专用软件的情况下,完全可以使用这两个工具完成很多任务。

所以,socat / netcat 还有 tcpdump 一起,可以说是最值得掌握的三条网络命令。


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编辑于 2021-01-31 00:32