Install Shadowsocks in Ubuntu

最近我的xps 9360坏掉了，系统boot不起来，自己折腾了两个周，没有效果，又去dell官方指定维修点去 找原因，人家说是硬盘坏了，要换一块，我这里有个1TB的，1000块便宜给你。我寻思我这电脑还有1个月 就满4周岁了，整那么大的硬盘也没用，索性拒绝了。自己在京东下单了一块和原来一样大小的256GB的ssd， 又买了小米的螺丝刀套装，自己换了一下，这才把问题解决。然后，我把xps直接装成自己喜爱的ubuntu系统， 并买了Just My Socks，用于科学上网，这里 记录一下整个搭建的过程。

首先讲下shadowsocks的原理，装shadowsocks之前，我们的上网过程是客户端直接和服务器端 交流，如下图所示：

client <---> target

而装了shadowsocks之后，我们上网则是客户端发出的请求先发送给shadowsocks client，即ss-local程序， 再由它发送给shadowsocks server，即ssserver程序，最后再发送给target。接收信息的过程是发送信息的逆过程。 具体如下图所示：

client <---> ss-local <---> [encrypted] <---> ssserver <---> target
                ^                               ^
    shadowsocks client                  shadowsocks server

至于为什么这样就可以科学上网，举个例子你就明白了。比如说你想访问google，装shadowsocks之前， 你是直接发送http请求给google，因为GFW的限制，你的请求在到达google之前，就被拦截下来了。而 装上shadowsocks之后情况就不一样了。你的请求首先会由ss-local发送给ssserver，因为ssserver是 部署在国外的机器上，所以访问网站就不会受到GFW的限制，所以请求会被ssserver成功发送给google， 而google收到请求后，会回复ssserver，然后ssserver再转发给ss-local，最后你就可以收到回复了。

在原理清楚了之后，我们开始动手安装相应的软件。首先我们来安装shadowsocks：

sudo apt-get install shadowsocks-libev

然后我们来编辑shadowsocks的配置文件：

# sudo vim /etc/shadowsocks-libev/config.json

{
    "server":"server_ip",  // 安装ssserver机器的IP或域名
    "mode":"tcp_and_udp",  // 连接模式，这里选择的是tcp和udp
    "server_port":xxx,     // 安装ssserver机器的端口
    "local_port":xxx,      // ss-local监听的端口号，默认为1080
    "password":"xxx",      // ss-local和ssserver通信的密码
    "timeout":100,         // 超时设置
    "method":"aes-256-gcm" // ss-local和ssserver的通信加密方式
}

这里要提一嘴，因为我在配置文件中选择的是aes-256-gcm加密方式，所以有可能还需要 安装libsodium-dev：

sudo apt-get install libsodium-dev

对照着Just My Socks 客户界面 填写完配置文件后，就可以运行ss-local啦：

ss-local -c /etc/shadowsocks-libev/config.json
INFO: loading config from /etc/shadowsocks-libev/config.json
2022-03-13 10:29:23 INFO     loading libcrypto from libcrypto.so.1.1
2022-03-13 10:29:23 INFO     loading libsodium from libsodium.so.23
2022-03-13 10:29:23 INFO     starting local at 127.0.0.1:1080
... ...

这样还不可以科学上网，因为我们只是setup了ss-local，并没有让上网请求走这个代理。 所以，接下来，我们介绍两种走代理的方式，一种是全局代理（global proxy），另 一种则是PAC（Proxy Auto-Config）。

全局代理

我们先来说全局代理。首先我们需要安装privoxy，它能够实现不同代理之间的切换， 我们可以使用它作为SOCKS代理和HTTP代理和HTTPS代理之间的桥梁，它能把所有的http 请求（包括终端执行的命令，浏览器等）转发给shadowsocks，像一个适配器一样。

原理图如下：

client <---> privoxy <---> ss-local <---> [encrypted] <---> ssserver <---> target
                              ^                               ^
                shadowsocks client                  shadowsocks server

安装privoxy的命令如下：

sudo apt-get install privoxy

然后我们打开privoxy的配置文件，在章节4.1. listen-address和5.1. forward加入下面的内容：

# sudo vim /etc/privoxy/config

... ...

# 4.1. listen-address
... ...
listen-address 127.0.0.1:8118
listen-address [::1]:8118

... ...

# 5.1. forward
... ...
forward-socks5t / 127.0.0.1:1080 .

修改完成之后，重启privoxy。

systemctl restart privoxy

如果你只需要在命令行中访问国外的资源，那么只需要执行下列命令即可：

export http_proxy=http://127.0.0.1:8118
export https_proxy=http://127.0.0.1:8118

可以get Google页面来判断是否设置成功：

curl www.google.com

如果你也想浏览器使用代理，那么可以配置系统网络代理，步骤是：

1. Settings -> Network -> Network Proxy -> Manual
2. 设置HTTP，HTTPS，FTP代理：

再用浏览器访问google：

这样就设置好了。

PAC

PAC是 Proxy Auto-Config 的首字母缩写，是一种网页浏览器技术，用于定义 浏览器该如何自动选择适当的代理服务器来访问一个网址。

当访问一个网址的时候，浏览器会根据PAC file中定义的访问规则，恰当的选择 代理服务器。对于科学上网来说，我们要做的就是制作一个这样的PAC file， 使得浏览器在访问被墙网站的时候走shadowsocks代理，而访问正常网站的时候 采用直连方式。访问过程如下图：

client <---> browser <---> local PAC file
                ^
                |<---------> target
                |              ^
                |              |
                |              |
                v              v
                ss-local <---> ssserver

在了解了原理之后，我们首先要制作这个PAC file。制作的过程需要两样东西， 一个是生成PAC file的工具，另一个则是被墙网站的列表。 首先我们来安装生成的工具GenPAC：

sudo pip install genpac
sudo pip install --upgrade genpac

被墙网站的列表已经有人帮我们收集好了，存放在gfwlist/gfwlist， 我们把它clone下来就好了：

git clone https://github.com/gfwlist/gfwlist

接着我们来生成自己的PAC file：

cd gfwlist

sudo genpac --pac-proxy="SOCKS5 127.0.0.1:1080" -o ~/.autoproxy.pac --gfwlist-local gfwlist.txt

然后，我们对系统网络进行设置：

1. Settings -> Network -> Network Proxy -> Automatic
2. 在Configuration URL一栏填写：file:///home/guosj/.autoproxy.pac

照理说，介绍到这里，PAC设置就应该结束了。但是，我发现Microsoft Edge已经移除了对于file://和data:协议的支持，只能使用http://协议。 也就是说，上述的file:///home/guosj/.autoproxy.pac内容人家浏览器是不认的，应该写成http://...。

因此，我们这里还要加上一个步骤，即用nginx实现对本地文件的http映射。nginx可以在本地起一个server， server的资源可以通过http请求进行访问。也就是说，浏览器会通过http请求对本地的nginx server开放的 PAC file进行访问，然后再确定访问方式为直连还是走代理。 过程如下图：

client <---> browser <---> nginx server <---> local PAC file
                ^
                |<---------> target
                |              ^
                |              |
                |              |
                v              v
                ss-local <---> ssserver

还是一样，我们首先安装nginx：

sudo apt-get install nginx

然后修改默认配置文件，在http { ... }中加入：

# sudo vim /etc/nginx/nginx.conf

http {
... ...

	server{
		listen 80;  # 监听的端口
		server_name 127.0.0.1; # 服务器地址
		location /autoproxy.pac{ # PAC file path
			alias /home/guosj/.autoproxy.pac;
		}
	}

... ...
}

接着，我们启动nginx：

sudo nginx

最后，我们把系统网络设置的Configuration URL一栏写上http://127.0.0.1/autoproxy.pac：

访问google进行测试：

定位手段

如果发现网络不通了，可以按照下列手段先定位下。

看下各服务的状态是否正常

sudo systemctl status shadowsocks.service # 查看 shadowsocks 的服务状态
sudo systemctl status privoxy.service # 查看 privoxy 的服务状态

是否是域名暂时被禁了

用如下命令编辑下 config.json 文件：

sudo vim /etc/shadowsocks-libev/config.json

然后再重启服务：

sudo systemctl restart shadowsocks.service
sudo systemctl restart privoxy.service

其他问题

尝试重启电脑解决 :)

以上。