如何在路由器中实现透明代理？ === 0 互联网现状 --- 目前整个互联网环境，被破坏最严重地部分，是 Web 服务体验。当直接破坏难以实现时，就会从流程链的上下游着手，如：DNS 污染。 其它地互联网服务类型，例如：邮件，可能小部分会受到 Web 服务上下游破坏地余震，但整体上基本不受影响。 Web 服务的提供方式有三种： * HTTP - 国内主流 * HTTPS - 国外主流 * SPDY - 试验阶段 HTTP 方式数据公开，因此最容易被破坏。 HTTPS 方式数据全程加密，中间人攻击很难达成，因此 DNS 污染 和 IP 封锁 较多。 SPDY 方式目前可能因为关注不多，所以无破坏。 1 透明代理技术选型 --- ### 1.1 基本架构 透明转发操作可以直接交由 iptables 完成，`REDIRECT` 操作是其内核自带地。 代理服务选择 [shadowsocks-libev][] ，当前的 v1.4 版本已经实现了对 iptables `REDIRECT` 支持。 [shadowsocks-libev]: https://github.com/madeye/shadowsocks-libev DNS 服务选择 dnsmasq 完成。 ### 1.2 效率优化 转发调度操作选择 iptables geoip 模块，使访问国内 Web 服务时直连，绕过代理。 代理调度服务选择 [privoxy](http://www.privoxy.org) ，但其作为前置透明代理时，一样有着不支持 HTTPS 地通病。 DNS 可靠性验证选择 iptables u32 模块，初步防御。 ### 1.3 弃用 GFWList 该列表太大了！诸多条目可能是我今生都不会访问地…何必非要强迫路由吃下？ 花五分钟大概了解一下各种配置格式，然后针对性地配置即可。 2 配置 HTTP 透明代理 --- 本节与下一节中，所有待自行设定地项，统一写作 `` 格式。请注意调整。 ### 2.1 配置 shadowsocks 使用 `/usr/bin/ss-local` 作为 socks5 代理服务器程序，远端端口勿必使用 1080 、 3128 、 8080 这种代理服务典型端口。 其余各种不提。 ### 2.2 配置 privoxy 主配置 `/etc/privoxy/config` 中增加一条 `actionsfile freedom.action` 指令，文件名随意。 写入以下内容到上述指令对应地文件中： ``` {+forward-override{forward-socks5 127.0.0.1: .} \ } ``` **注意：*\* 是 `/usr/bin/ss-local` 本地端口。** ### 2.3 配置 iptables [准备 geoip 数据库](http://www.howtoforge.com/xtables-addons-on-centos-6-and-iptables-geoip-filtering)后，在终端执行： ``` iptables -t nat -N freedom iptables -t nat -A freedom -d -j RETURN iptables -t nat -A freedom -d -j RETURN iptables -t nat -A freedom -d 127/8 -j RETURN iptables -t nat -A freedom -m geoip --dst-cc CN -j RETURN iptables -t nat -A freedom -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-ports iptables -t nat -I PREROUTING -p tcp -m multiport --dports 80,443 -j freedom iptables -t mangle -N freedom iptables -t mangle -A freedom -m u32 --u32 "0x0&0xf000000=0x5000000&&0x16&0xffff@0x10=0xd8ddbcb6,0xd8eab30d,0xf3b9bb27,0x4a7d7f66,0x4a7d9b66,0x4a7d2771,0x4a7d2766,0xd155e58a" -j DROP iptables -t mangle -A freedom -m u32 --u32 "0x0&0xf000000=0x5000000&&0x16&0xffff@0x10=0xcab50755,0xcb620741,0xcba1e6ab,0xcf0c5862,0xd0381f2b,0xd1244921,0xd1913632,0xd1dc1eae,0xd35e4293,0xd5a9fb23" -j DROP iptables -t mangle -A freedom -m u32 --u32 "0x0&0xf000000=0x5000000&&0x16&0xffff@0x10=0x422dfced,0x480ecd63,0x480ecd68,0x4e10310f,0x5d2e0859,0x80797e8b,0x9f6a794b,0xa9840d67,0xc043c606,0xca6a0102" -j DROP iptables -t mangle -A freedom -m u32 --u32 "0x0&0xf000000=0x5000000&&0x16&0xffff@0x10=0x42442b2,0x807c62d,0x253d369e,0x2e52ae44,0x3b1803ad,0x402158a1,0x4021632f,0x4042a3fb,0x4168cafc,0x41a0db71" -j DROP iptables -t mangle -A PREROUTING -p udp --sport 53 -j freedom ``` **注意：*\* 是远端 shadowsocks 服务器 IP。** **注意：*\* 是本地局域网网段，如：`192.168.1/24`。** **注意：*\* 是 privoxy 端口。** 3 配置 HTTPS 透明代理 --- ### 3.1 配置 shadowsocks 使用 `/usr/bin/ss-redir` 作为 iptables `REDIRECT` 代理服务器程序。 ### 3.2 配置 iptables 在终端执行： ``` iptables -t nat -N freedom-https iptables -t nat -A freedom-https -j ACCEPT iptables -t nat -A freedom -j freedom-https iptables -t nat -A freedom -p tcp -j REDIRECT --to-ports ``` **注意：*\* 是 `/usr/bin/ss-redir` 本地端口。** 4 修复破坏点 --- 以 [Youtube](http://www.youtube.com) 为例，其同时提供了 HTTP 和 HTTPS 两种方式地服务。页面可以基于 HTTP 方式打开，但视频就只能基于 HTTPS 方式。 ### 4.1 HTTP 方式时使用代理 在 `/etc/privoxy/freedom.action` 配置文件尾部追加一行： ``` .youtube.com ``` 重启 privoxy。 ### 4.2 修复 DNS 污染 如果依旧无法访问，则在 `/etc/dnsmasq.conf` 配置文件尾部追加一行： ``` server=/youtube.com/218.102.23.228 ``` 重启 dnsmasq。 **注意：`218.102.23.228` 是香港网上行电信服务商提供地 DNS 服务器地址，您也可以更换成自己更习惯地真实 DNS 。** ### 4.3 HTTPS 方式时使用代理 查询域名对应地 IP 地址后，在终端执行： ``` iptables -t nat -I freedom-https -d -j RETURN ``` **注意：*\* 是相应服务的 IP 地址或网段。** 5 测量与继续优化 --- 选择使用 iptables 、 dnsmasq 、 privoxy 和 [shadowsocks-libev][] 最主要地原因，是绝大多数 Linux 发行版都可以通过包管理快速安装，其中也包括了 [OpenWRT][]。 [OpenWRT]: https://openwrt.org 但实际使用时，会发现在访问国外服务时，总是有点慢…一来是因为国外服务的 DNS TTL 都设得很低，二来是因为无论有没有需要，其实都是通过 privoxy 了地。 怎么破？ ### 5.1 网关服务器 如果是拿单独一台机器作网关来扮演路由地角色，那么利用好大内存，可以： 1. dnsmasq + pdnsd 使用 pdnsd 地本地 DNS 缓存机制，可以强制改变 DNS 记录的 TTL ，进一步减少 DNS 重询次数。 保留 dnsmasq ，则是因为还得靠它来提供 DHCP 服务。 2. privoxy -> squid 使用 squid 地页面缓存机制，同样是强制改变页面缓存的时间，降低对真实服务地访问频次。 ### 5.2 OpenWRT 目前基于路由器的自制内嵌系统，活得还算可以地，貌似也就 OpenWRT 一家了。所以暂时就只关注这个。 路由器的内存如何合理利用？几乎是一个永恒地难题。基础就那么一丁点，怎么都难以玩出花来。所以： 1. dnsmasq + pdnsd 仍然需要使用 pdnsd ，主要原因是针对被修复地国外服务，对其 DNS 地查询也是在境外完成地，速度慢再所难免。而搭上 dnsmasq 这么一太实诚的队友，就有点不好地感觉了。 1. privoxy -> 放弃费力不讨好的 privoxy 吧！跑一个小时， privoxy 能吃到 40M+ 内存，让人怎么活？ **警告：此项操作会直接导致一些公共服务平台无法访问，诸如 `.blogspot.com` 、 `.wordpress.com` 等等。这是一个艰难地抉择！** 2. `/usr/bin/ss-local` -> 舍弃与 privoxy 配合地 shadowsocks socks5 服务，直接将需要地请求全部转给 `/usr/bin/ss-redir` 处理。 这时， iptables nat 表 freedom 链就得动一下小手术了（参见 2.3 和 3.2 小节）。调整之后地命令如下： ``` iptables -t nat -N freedom iptables -t nat -A freedom -d -j RETURN iptables -t nat -A freedom -d -j RETURN iptables -t nat -A freedom -d 127/8 -j RETURN iptables -t nat -A freedom -m geoip --dst-cc CN -j RETURN iptables -t nat -A freedom -j freedom-https iptables -t nat -A freedom -p tcp -j REDIRECT --to-ports ``` 对所有非 shadowsocks 服务器、非局域网、非本机、非国内的地址，统统进行检查。只要不是在标记列表内，直连。 A 参考文献 --- 1. [《OPENWRT + tomato 透明代理+DNS清理》](https://gist.github.com/wen-long/9635831)，作者 [@wen-long](https://gist.github.com/wen-long)，最后修订于 2014 年 3 月 24 日。 B 修订记录 --- * 2014-07-29 调整 [5.2 OpenWRT](#52-openwrt)。 * 2014-07-28 增加 [5 测量与继续优化](#5-测量与继续优化)。