Implementation of some DPI bypass methods. The program is a local SOCKS proxy server.

Usage example:

ciadpi --disorder 1 --auto=torst --tlsrec 1+s
ciadpi --fake -1 --ttl 8

---

Описание аргументов

-i, --ip <ip>
    Прослушиваемый IP, по умолчанию 0.0.0.0

-p, --port <num>
    Прослушиваемый порт, по умолчанию 1080

-c, --max-conn <count>
    Максимальное количество клиентских подключений, по умолчанию 512

-I,  --conn-ip <ip>
    Адрес, к которому будут привязаны исходящие соединения, по умолчанию ::
    При указании IPv4 адреса запросы на IPv6 будут отклоняться

-b, --buf-size <size>
    Максимальный размер данных, получаемых и отправляемых за один вызов recv/send
    Размер указывается в байтах, по умолчанию равен 16384

-g, --def-ttl <num>
    Значение TTL для всех исходящий соединений
    Может быть полезен для обхода обнаружения нестандартного/уменьшенного TTL

-N, --no-domain
    Отбрасывать запросы, если в качестве адреса указан домен
    Т.к. резолвинг выполняется синхронно, то он может замедлить или даже заморозить работу

-U, --no-udp
    Не проксировать UDP
    
-F, --tfo
    Включает TCP Fast Open
    Если сервер его поддерживает, то первый пакет будет отправлен сразу вместе с SYN
    Поддерживается только в Linux (4.11+)
    
-A, --auto[=t,r,c,s,a,n]
    Автоматический режим
    Если произошло событие, похожее на блокировку или поломку,
    то будут применены параметры обхода, следующие за данной опцией
    Возможные события:
        torst   : Вышло время ожидания или сервер сбросил подключение после первого запроса
        redirect: HTTP Redirect с Location, домен которого не совпадает с исходящим
        cl_err  : HTTP ответ, код которого равен 40x, но не 429
        sid_inv : session_id в TLS ServerHello и ClientHello не совпадают
        alert   : TLS Error Alert в ответе
        none    : Предыдущая группа пропущена, например из-за ограничения по доменам или протоколам
    
-u, --cache-ttl <sec>
    Время жизни значения в кеше, по умолчанию 100800 (28 часов)
    
-T, --timeout <sec>
    Таймаут ожидания первого ответа от сервера в секундах
    В Linux переводится в миллисекунды, поэтому можно указать дробное число
    
-K, --proto <t,h,u>
    Белый список протоколов: tls,http,udp
    
-H, --hosts <file|:string>
    Ограничить область действия параметров списком доменов
    Домены должны быть разделены новой строкой или пробелом
    
-V, --pf <port[-portr]>
    Ограничитель по портам
    
-s, --split <n[+s]>
    Разбить запрос по указанному смещению
    После числа можно добавить флаг:
        +s: добавить смещение SNI
        +h: добавить смещение Host
    Можно указывать несколько раз, чтобы разбить запрос по нескольким позициям
    При указании отрицательного значения к нему прибавляется размер пакета
    
-d, --disorder <n[+s]>
    Подобен --split, но части отправляются в обратном порядке
    ! Поведение в Windows отлично: сначала отправляется лишь часть, но затем целый запрос
    
-o, --oob <n[+s]>
    Подобен --split, но после части отсылается один или несколько байт OOB данных
    
-f, --fake <n[+s]>
    Подобен --disorder, только перед отправкой первого куска отправляется часть поддельного
    Количество байт отправляемого из фейка равно рамеру разбиваемой части
 
-t, --ttl <num>
    TTL для поддельного пакета, по умолчанию 8
    Необходимо подобрать такое значение, чтобы пакет не дошел до сервера, но был обработан DPI

-k, --ip-opt[=file|:str]
    Установить опции для фейкового IP пакета
    Существенно снизит вероятность, что пакет дойдет до сервера
    Стоит учесть, что до DPI он также может не дойти
    В Windows поддержка может быть отключена
    
-S, --md5sig
    Установить опцию TCP MD5 Signature для фейкового пакета
    Большинство серверов (в основном на Linux) отбрасывают пакеты с данной опцией
    Поддерживается только в Linux, может быть выключен в некоторых сборках ядра (< 3.9, Android)
    
-l, --fake-data <file|:str>
    Указать свои поддельные пакеты, вместо дефолтных

-e, --oob-data <file|:str>
    Данные, отсылаемые вне основного потока, по умолчанию один байт 'a'
    ! При размере более одного байта может работать нестабильно
    
-n, --tls-sni <str>
    Изменить SNI в fake пакете на указанный

-M, --mod-http <h[,d,r]>
    Всякие манипуляции с HTTP пакетом, можно комбинировать
    hcsmix:
        "Host: name" -> "hOsT: name"
    dcsmix:
        "Host: name" -> "Host: NaMe"
    rmspace:
        "Host: name" -> "Host:name\t"

-r, --tlsrec <n[+s]>
    Разделить ClientHello на отдельные записи по указанному смещению
    Можно указывать несколько раз  

-a, --udp-fake <count>
    Количество фейковых UDP пакетов

---

Подробнее

--split

Разбивает запрос на части. Пример на запросе в 30 байт:

• Параметры: --split 3 --split 7
• Порядок отправки: 1-3, 3-7, 7-30

---

--disorder

Часть, попадающая под disorder, будет отправлена с TTL=1, т.е. фактически не будет никуда доставлена. ОС узнает об этом лишь после отсылки последующей части, когда сервер сообщит о потере с помощью SACK. Системе придется отослать предыдущий пакет заново, тем самым нарушив обычный порядок.

• Параметры: --disorder 7
• Порядок отправки: 7-30, 1-7

Вышесказанное распространяется только на Linux. В Windows выполняется полная ретрансмиссия:

• Параметры: --disorder 7
• Порядок отправки: 7-30, 1-30

Поэтому желательно использовать ещё и split:

• Параметры: --split 7 --disorder 23
• Порядок отправки: 1-7, 23-30, 7-30

На практике оптимально использовать:

• Linux: --disorder 1
• Windows: --split 1+s --disorder 3+s

---

--fake

• Параметры: --fake 7
• Порядок отправки: 1-7 фейк, 7-30 оригинал, 1-7 оригинал

Данные в первой части запроса заменяются на поддельные.
Эта часть должна пройти через DPI, но не дойти до сервера. А раз часть не дойдет, то ОС отправит ее снова, тем самым изменив порядок подобно disorder. Для того, чтобы фейк не дошел до сервера, есть опции ttl, ip-opt и md5sig.

TTL необходимо подбирать такой, чтобы пакет прошел через все DPI, но не дошел до сервера.
Для Linux есть md5sig. Он устанавливает опцию TCP MD5 Signature, что не дает пакету быть принятым многими серверами. К сожалению, md5sig работает не во всех сборках.

Для Windows есть еще один способ избежать обработки фейка сервером. Это комбинирование fake с disorder:

• Параметры: --disorder 1 --fake 7
• Порядок отправки: 2-7 фейк, 7-30 оригинал, 1-30 оригинал

Если поддельный пакет и дойдет до сервера, то он будет перезаписан из-за полной ретрансмисси.

На практике оптимально использовать:

• Linux: --fake -1 --md5sig
• Windows: --disorder 1 --fake -1

---

--oob

TCP может отсылать данные вне основного потока, используя флаг URG, однако лишь 1 байт в пакете.
Все данные в таком пакете будут доставлены приложению, кроме последнего байта, который и является внеканальным:

• Параметры: --oob 3
• Отправка: 1-4 с флагом URG (1-3 данные запроса + 4-й байт, который будет усечен), 3-30

Этот байт желательно помещать в SNI: --oob 3+s

---

--tlsrec

Одну TLS запись можно разбить на несколько, немного переделав заголовок.
На месте разбиения вставляется новый заголовок, увеличивая размер запроса на 5 байт.

Этот заголовок можно поместить в середину SNI, не давая возможность DPI правильно его прочитать: --tlsrec 3+s

Хоть tlsrec и oob запутывают DPI, они также могут запутать всякие мидлбоксы, которые не поддерживают полноценный стек TCP/TLS.
Из-за этого их следует использовать вместе с --auto:
--auto=torst --timeout 3 --tlsrec 3+s
В примере tlsrec будет применяться лишь в случаях, когда сброшено подключение или вышел таймаут, т.е. когда, скорее всего, произошла блокировка.
Можно наоборот - отменять tlsrec, если сервер сбрасывает подключение или откидывает пакет:
--tlsrec 3+s --auto=torst --timeout 3

---

--auto, --hosts

Параметр auto делит опции на группы. Для каждого запроса они обходятся слева на право. Сначала проверяется триггер, указанный в auto, затем proto и hosts.

Можно указывать несколько групп опций, раделяя их данным параметром.
Параметры, которые можно вынести в отдельную группу:
proto, hosts, pf, split, disorder, oob, fake, ttl, ip-opt, md5sig, fake-data, mod-http, tlsrec, udp-fake

---

Примеры:

--fake -1 --ttl 10 --auto=alert,sid_inv --fake -1 --ttl 5

По умолчанию использовать fake с ttl=10, в случае ошибки использовать fake с ttl=5

--hosts list.txt --disorder 3 --auto=none

Применять запутывание только для доменов из list.txt

--hosts list.txt --auto=none --disorder 3

Не применять запутывание для доменов из list.txt

--auto=torst --hosts list.txt --disorder 3

По умолчанию ничего не делать, использовать disorder при условии, что произошла блокировка и домен входит в list.txt.

--proto=http,tls --disorder 3 --auto=none

Запутывать только HTTP и TLS

--proto=http --fake -1 --fake-data=':GET /...' --auto=none --fake -1

Переопределить фейковый пакет для HTTP

---

Сборка

Для сборки понадобится: make, gcc/clang для Linux, mingw для Windows

• Linux: make
• Windows: make windows CC=x86_64-w64-mingw32-gcc

---

Дополнительная информация о DPI, источники идей

• https://github.com/bol-van/zapret/blob/master/docs/readme.txt
• https://geneva.cs.umd.edu/papers/geneva_ccs19.pdf
• https://habr.com/ru/post/335436