Add: development

This commit is contained in:
JimhHan
2021-04-11 12:36:45 +08:00
parent 22825aa3f8
commit 7da8e890b1
12 changed files with 652 additions and 3 deletions

View File

@@ -0,0 +1,92 @@
# mKCP 协议
mKCP 是流式传输协议,由 [KCP 协议](https://github.com/skywind3000/kcp) 修改而来,可以按顺序传输任意的数据流。
## 版本
mKCP 没有版本号,不保证版本之间兼容性。
## 依赖
### 底层协议
mKCP 是一个基于 UDP 的协议,所有通讯使用 UDP 传输。
### 函数
- fnv: [FNV-1a](https://en.wikipedia.org/wiki/Fowler%E2%80%93Noll%E2%80%93Vo_hash_function) 哈希函数
- 输入参数为任意长度的字符串;
- 输入出一个 32 位无符号整数;
## 通讯过程
1. mKCP 将数据流拆成若干个数据包进行发送。一个数据流有一个唯一标识,用以区分不同的数据流。数据流中的每一个数据包都携带了同样的标识。
1. mKCP 没有握手过程,当收到一个数据包时,根据其携带的数据流的标识来判断是否为新的通话,或是正在进行中的通话。
1. 每一个数据包中包含若干个片段Segment片段分为三类数据Data、确认ACK、心跳Ping。每个片段需要单独处理。
## 数据格式
### 数据包
| 4 字节 | 2 字节 | L 字节 |
| ---------- | ---------- | -------- |
| 认证信息 A | 数据长度 L | 片段部分 |
其中:
- 认证信息 A = fnv(片段部分big endian
- 片段部分可能包含多个片段;
### 数据片段
| 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 | 4 字节 | 4 字节 | 4 字节 | 2 字节 | Len 字节 |
| --------- | -------- | -------- | --------- | --------- | ---------------- | -------- | -------- |
| 标识 Conv | 指令 Cmd | 选项 Opt | 时间戳 Ts | 序列号 Sn | 未确认序列号 Una | 长度 Len | 数据 |
其中:
- 标识 Conv: mKCP 数据流的标识
- 指令 Cmd: 常量 0x01
- 选项 Opt: 可选的值有:
- 0x00: 空选项
- 0x01: 对方已发出所有数据
- 时间戳 Ts: 当前片段从远端发送出来时的时间big endian
- 序列号 Sn: 该数据片段时数据流中的位置,起始片段的序列号为 0之后每个新片段按顺序加 1
- 未确认序列号 Una: 远端主机正在发送的,且尚未收到确认的最小的 Sn
### 确认片段
| 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 | 4 字节 | 4 字节 | 4 字节 | 2 字节 | Len \* 4 字节 |
| --------- | -------- | -------- | -------- | ----------------- | --------- | -------- | -------------- |
| 标识 Conv | 指令 Cmd | 选项 Opt | 窗口 Wnd | 下一接收序列号 Sn | 时间戳 Ts | 长度 Len | 已收到的序列号 |
其中:
- 标识 Conv: mKCP 数据流的标识
- 指令 Cmd: 常量 0x00
- 选项 Opt: 同上
- 窗口 Wnd: 远端主机可以接收的最大序列号
- 下一接收序列号 Sn: 远端主机未收到的数据片段中的最小序列号
- 时间戳 Ts: 远端主机最新收到的数据片段的时间戳,可用于计算延迟
- 已收到的序列号: 每个 4 字节,表示此序列号的数据已经确认收到
注释:
- 远程主机期待收到序列号 [Sn, Wnd) 范围内的数据
### 心跳片段
| 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 | 4 字节 | 4 字节 | 4 字节 |
| --------- | -------- | -------- | ---------------- | ----------------- | -------- |
| 标识 Conv | 指令 Cmd | 选项 Opt | 未确认序列号 Una | 下一接收序列号 Sn | 延迟 Rto |
其中:
- 标识 Conv: mKCP 数据流的标识
- 指令 Cmd: 可选的值有
- 0x02: 远端主机强行终止会话
- 0x03: 正常心跳
- 选项 Opt: 同上
- 未确认序列号 Una: 同数据片段的 Una
- 下一接收序列号 Sn: 同确认片段的 Sn
- 延迟 Rto: 远端主机自己计算出的延迟

View File

@@ -0,0 +1,116 @@
# Mux.Cool 协议
Mux.Cool 协议是一个多路复用传输协议,用于在一条已建立的数据流中传输多个各自独立的数据流。
## 版本
当前版本是 1 Beta。
## 依赖
### 底层协议
Mux.Cool 必须运行在一个已建立的可靠数据流之上。
## 通讯过程
一个 Mux.Cool 连接中可传输若干个子连接,每个子连接有一个独立的 ID 和状态。传输过程由帧Frame组成每一帧用于传输一个特定的子连接的数据。
### 客户端行为
当有连接需求时并且没有现有可用的连接时,客户端向服务器发起一个新连接,以下称为“主连接”。
1. 一个主连接可用于发送若干个子连接。客户端可自主决定主连接可承载的子连接数量。
1. 对于一个新的子连接,客户端必须发送状态`New`以通知服务器建立子连接,然后使用状态`Keep`来传送数据。
1. 当子连接结束时,客户端发送`End`状态来通知服务器关闭子连接。
1. 客户端可自行决定何时关闭主连接,但必须确定服务器也同时保持连接。
1. 客户端可使用 KeepAlive 状态来避免服务器关闭主连接。
### 服务器端行为
当服务器端接收到新的子连接时,服务器应当按正常的连接来处理。
1. 当收到状态`End`时,服务器端可以关闭对目标地址的上行连接。
1. 在服务器的响应中,必须使用与请求相同的 ID 来传输子连接的数据。
1. 服务器不能使用`New`状态。
1. 服务器可使用 KeepAlive 状态来避免客户端关闭主连接。
## 传输格式
Mux.Cool 使用对称传输格式,即客户端和服务器发送和接收相同格式的数据。
### 帧格式
| 2 字节 | L 字节 | X 字节 |
| ------------ | ------ | -------- |
| 元数据长度 L | 元数据 | 额外数据 |
### 元数据
元数据有若干种类型,由状态 S 来区分。所有类型的元数据都包含 ID 和 Opt 两项,其含义为:
- ID: 子连接的唯一标识
- Opt:
- D(0x01): 有额外数据
当选项 Opt(D) 开启时,额外数据格式如下:
| 2 字节 | L 字节 |
| ------ | ------ |
| 长度 L | 数据 |
### 新建子连接 (New)
| 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 | 1 字节 | 2 字节 | 1 字节 | X 字节 |
| ------ | ------ | -------- | ---------- | ------ | ---------- | ------ |
| ID | 0x01 | 选项 Opt | 网络类型 N | 端口 | 地址类型 T | 地址 A |
其中:
- 网络类型 N
- 0x01TCP表示当前子连接的流量应当以 TCP 的方式发送至目标。
- 0x02UDP表示当前子连接的流量应当以 UDP 的方式发送至目标。
- 地址类型 T
- 0x01IPv4
- 0x02域名
- 0x03IPv6
- 地址 A
- 当 T = 0x01 时A 为 4 字节 IPv4 地址;
- 当 T = 0x02 时A 为 1 字节长度L + L 字节域名;
- 当 T = 0x03 时A 为 16 字节 IPv6 地址;
在新建子连接时,若 Opt(D) 开启,则这一帧所带的数据需要被发往目标主机。
### 保持子连接 (Keep)
| 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 |
| ------ | ------ | -------- |
| ID | 0x02 | 选项 Opt |
在保持子连接时,若 Opt(D) 开启,则这一帧所带的数据需要被发往目标主机。
### 关闭子连接 (End)
| 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 |
| ------ | ------ | -------- |
| ID | 0x03 | 选项 Opt |
在保持子连接时,若 Opt(D) 开启,则这一帧所带的数据需要被发往目标主机。
### 保持连接 (KeepAlive)
| 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 |
| ------ | ------ | -------- |
| ID | 0x04 | 选项 Opt |
在保持连接时:
- 若 Opt(D) 开启,则这一帧所带的数据必须被丢弃。
- ID 可为随机值。
## 应用
Mux.Cool 协议与底层协议无关,理论上可以使用任何可靠的流式连接来传输 Mux.Cool 的协议数据。
在目标导向的协议如 Shadowsocks 和 VMess 协议中,连接建立时必须包含一个指定的地址。
为了保持兼容性Mux.Cool 协议指定地址为“v1.mux.cool”。即当主连接的目标地址与之匹配时则进行 Mux.Cool 方式的转发,否则按传统方式进行转发。

View File

@@ -0,0 +1,5 @@
# VLESS 协议
VLESS 是一个无状态的轻量传输协议,可以作为 Xray 客户端和服务器之间的桥梁。
<Badge text="WIP" type="warning"/>

View File

@@ -0,0 +1,175 @@
# VMess 协议
VMess 是一个加密传输协议,可以作为 Xray 客户端和服务器之间的桥梁。
## 版本
当前版本号为 1。
## 依赖
### 底层协议
VMess 是一个基于 TCP 的协议,所有数据使用 TCP 传输。
### 用户 ID
ID 等价于 [UUID](https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier),是一个 16 字节长的随机数它的作用相当于一个令牌Token
一个 ID 形如de305d54-75b4-431b-adb2-eb6b9e546014几乎完全随机可以使用任何的 UUID 生成器来生成,比如[这个](https://www.uuidgenerator.net/)。
用户 ID 可在[配置文件](../../config)中指定。
### 函数
- MD5: [MD5 函数](https://en.wikipedia.org/wiki/MD5)
- 输入参数为任意长度的 byte 数组
- 输出为一个 16 byte 的数组
- HMAC: [HMAC 函数](https://en.wikipedia.org/wiki/Hash-based_message_authentication_code)
- 输入参数为:
- H散列函数
- K密钥任意长度的 byte 数组
- M消息任意长度的 byte 数组
- Shake: [SHA3-Shake128 函数](https://en.wikipedia.org/wiki/SHA-3)
- 输入参数为任意长度的字符串
- 输出为任意长度的字符串
## 通讯过程
VMess 是一个无状态协议,即客户端和服务器之间不需要握手即可直接传输数据,每一次数据传输对之前和之后的其它数据传输没有影响。
VMess 的客户端发起一次请求,服务器判断该请求是否来自一个合法的客户端。如验证通过,则转发该请求,并把获得的响应发回给客户端。
VMess 使用非对称格式,即客户端发出的请求和服务器端的响应使用了不同的格式。
## 客户端请求
| 16 字节 | X 字节 | 余下部分 |
| -------- | -------- | -------- |
| 认证信息 | 指令部分 | 数据部分 |
### 认证信息
认证信息是一个 16 字节的哈希hash它的计算方式如下
- H = MD5
- K = 用户 ID (16 字节)
- M = UTC 时间,精确到秒,取值为当前时间的前后 30 秒随机值(8 字节, Big Endian)
- Hash = HMAC(H, K, M)
### 指令部分
指令部分经过 AES-128-CFB 加密:
- KeyMD5(用户 ID + []byte('c48619fe-8f02-49e0-b9e9-edf763e17e21'))
- IVMD5(X + X + X + X)X = []byte(认证信息生成的时间) (8 字节, Big Endian)
| 1 字节 | 16 字节 | 16 字节 | 1 字节 | 1 字节 | 4 位 | 4 位 | 1 字节 | 1 字节 | 2 字节 | 1 字节 | N 字节 | P 字节 | 4 字节 |
| :--------: | :---------: | :----------: | :--------: | :------: | :----: | :----------: | :----: | :------: | :-------: | :--------: | :----: | :----: | :----: |
| 版本号 Ver | 数据加密 IV | 数据加密 Key | 响应认证 V | 选项 Opt | 余量 P | 加密方式 Sec | 保留 | 指令 Cmd | 端口 Port | 地址类型 T | 地址 A | 随机值 | 校验 F |
选项 Opt 细节:(当某一位为 1 时,表示该选项启用)
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| :-: | :-: | :-: | :-: | :-: | :-: | :-: | :-: |
| X | X | X | X | X | M | R | S |
其中:
- 版本号 Ver始终为 1
- 数据加密 IV随机值
- 数据加密 Key随机值
- 响应认证 V随机值
- 选项 Opt
- S (0x01):标准格式的数据流(建议开启);
- R (0x02):客户端期待重用 TCP 连接Xray 2.23+ 弃用);
- 只有当 S 开启时,这一项才有效;
- M (0x04):开启元数据混淆(建议开启);
- 只有当 S 开启时,这一项才有效;
- 当其项开启时,客户端和服务器端需要分别构造两个 Shake 实例,分别为 RequestMask = Shake(请求数据 IV), ResponseMask = Shake(响应数据 IV)。
- X保留
- 余量 P在校验值之前加入 P 字节的随机值;
- 加密方式:指定数据部分的加密方式,可选的值有:
- 0x00AES-128-CFB
- 0x01不加密
- 0x02AES-128-GCM
- 0x03ChaCha20-Poly1305
- 指令 Cmd
- 0x01TCP 数据;
- 0x02UDP 数据;
- 端口 PortBig Endian 格式的整型端口号;
- 地址类型 T
- 0x01IPv4
- 0x02域名
- 0x03IPv6
- 地址 A
- 当 T = 0x01 时A 为 4 字节 IPv4 地址;
- 当 T = 0x02 时A 为 1 字节长度L + L 字节域名;
- 当 T = 0x03 时A 为 16 字节 IPv6 地址;
- 校验 F指令部分除 F 外所有内容的 FNV1a hash
### 数据部分
当 Opt(S) 开启时,数据部分使用此格式。实际的请求数据被分割为若干个小块,每个小块的格式如下。服务器校验完所有的小块之后,再按基本格式的方式进行转发。
| 2 字节 | L 字节 |
| :----: | :----: |
| 长度 L | 数据包 |
其中:
- 长度 LBig Endian 格式的整型,最大值为 2^14
- 当 Opt(M) 开启时L 的值 = 真实值 xor Mask。Mask = (RequestMask.NextByte() << 8) + RequestMask.NextByte()
- 数据包由指定的加密方式加密过的数据包
在传输结束之前数据包中必须有实际数据即除了长度和认证数据之外的数据当传输结束时客户端必须发送一个空的数据包 L = 0不加密 或认证数据长度有加密来表示传输结束
按加密方式不同数据包的格式如下
- 不加密
- L 字节实际数据
- AES-128-CFB整个数据部分使用 AES-128-CFB 加密
- 4 字节实际数据的 FNV1a hash
- L - 4 字节实际数据
- AES-128-GCMKey 为指令部分的 KeyIV = count (2 字节) + IV (10 字节)。count 0 开始递增每个数据包加 1IV 指令部分 IV 的第 3 至第 12 字节
- L - 16 字节实际数据
- 16 字节GCM 认证信息
- ChaCha20-Poly1305Key = MD5(指令部分 Key) + MD5(MD5(指令部分 Key))IV = count (2 字节) + IV (10 字节)。count 0 开始递增每个数据包加 1IV 指令部分 IV 的第 3 至第 12 字节
- L - 16 字节实际数据
- 16 字节Poly1305 认证信息
## 服务器应答
应答头部数据使用 AES-128-CFB 加密IV MD5(数据加密 IV)Key MD5(数据加密 Key)。实际应答数据视加密设置不同而不同
| 1 字节 | 1 字节 | 1 字节 | 1 字节 | M 字节 | 余下部分 |
| ---------- | -------- | -------- | ---------- | -------- | ------------ |
| 响应认证 V | 选项 Opt | 指令 Cmd | 指令长度 M | 指令内容 | 实际应答数据 |
其中
- 响应认证 V必须和客户端请求中的响应认证 V 一致
- 选项 Opt
- 0x01服务器端准备重用 TCP 连接Xray 2.23+ 弃用
- 指令 Cmd
- 0x01动态端口指令
- 实际应答数据
- 如果请求中的 Opt(S) 开启则使用标准格式否则使用基本格式
- 格式均和请求数据相同
- Opt(M) 开启时长度 L 的值 = 真实值 xor MaskMask = (ResponseMask.NextByte() << 8) + ResponseMask.NextByte()
### 动态端口指令
| 1 字节 | 2 字节 | 16 字节 | 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 |
| ------ | --------- | ------- | ------- | -------- | ---------- |
| 保留 | 端口 Port | 用户 ID | AlterID | 用户等级 | 有效时间 T |
其中
- 端口 PortBig Endian 格式的整型端口号
- 有效时间 T分钟数
客户端在收到动态端口指令时服务器已开放新的端口用于通信这时客户端可以将数据发往新的端口 T 分钟之后这个端口将失效客户端必须重新使用主端口进行通信
## 注释
- 为确保向前兼容性所有保留字段的值必须为 0