Shadowsocks: борьба брони и снаряда.

Shadowsocks: как работает эта штука.

Клиентская сторона

Клиент перехватывает трафик, предназначенный для выхода в интернет.
Данные шифруются с использованием симметричного шифрования (например, AES-256-GCM).
Зашифрованные пакеты отправляются через TCP (и опционально через UDP) на сервер Shadowsocks.

Передача данных

Клиент устанавливает соединение с сервером Shadowsocks.
Данные передаются в зашифрованном виде.
TCP работает как обычный поток байтов, UDP пакеты просто шифруются и инкапсулируются.

Серверная сторона

Сервер получает зашифрованные пакеты, расшифровывает их.
Определяет целевой адрес и пересылает данные в открытый интернет.
Полученные ответы шифруются и отправляются обратно клиенту.

Обратный процесс

Клиент получает зашифрованные ответы, расшифровывает их.
Передает приложениям как обычные сетевые данные.

Дополнительно:

Shadowsocks не является полноценным VPN, он работает на уровне прокси.
Может работать через SOCKS5, но в отличие от обычного SOCKS5, он использует шифрование.
UDP требует специальной поддержки, например, в Kubernetes могут быть проблемы с прокидыванием UDP-портов

Отличие Shadowsocks от обычного прокси

Шифрование

Обычные HTTP/SOCKS5 прокси передают данные в открытом виде (или частично зашифрованы в случае HTTPS).
Shadowsocks полностью шифрует трафик (включая метаданные) с использованием современных AEAD-алгоритмов (например, AES-256-GCM, Chacha20-Poly1305).

Отсутствие явных заголовков

Обычный прокси оставляет следы в заголовках (например, X-Forwarded-For в HTTP или открытые handshake-пакеты в SOCKS5).
Shadowsocks передает данные в зашифрованном виде без явных признаков прокси.

Скорость и пропускная способность

Обычные прокси могут снижать скорость из-за неэффективных методов обработки трафика.
Shadowsocks использует асинхронные I/O (например, epoll в Linux) и минимальные накладные расходы.

Для чего создан Shadowsocks

Shadowsocks был разработан для обхода интернет-цензуры, в частности, китайского «Великого файрвола» (GFW).

Он маскирует прокси-трафик как обычное соединение, чтобы избежать обнаружения и блокировки.
Он не проксирует весь трафик, а только необходимый, снижая нагрузку на сеть.
В отличие от VPN, он не изменяет маршрутизацию всего соединения.

Почему Shadowsocks сложно блокировать и обнаружить

Рандомизация пакетов

Данные шифруются так, чтобы не содержать повторяющихся паттернов.
Это делает анализ трафика сложнее, поскольку пакеты не похожи на прокси-трафик.

Нет явного handshake

В отличие от OpenVPN, Shadowsocks не имеет отличительных заголовков при установке соединения.
Это затрудняет обнаружение при DPI (Deep Packet Inspection).

Трафик маскируется под обычный HTTPS

Можно запустить сервер Shadowsocks через стандартные порты (443, 80).
Поскольку трафик зашифрован, файрволу сложно отличить его от легитимного HTTPS.

Использование Obfsproxy и TLS-обфускации

Дополнительные инструменты (Obfsproxy, v2ray-plugin) могут скрывать Shadowsocks-трафик, имитируя обычный TLS.

Как Shadowsocks обходит DNS-блокировки

Использует альтернативные DNS-серверы

Shadowsocks-клиент может работать с DNSCrypt или DoH (DNS over HTTPS).
Это предотвращает подмену DNS-ответов файрволами.

Шифрует и проксирует DNS-запросы

Запросы к заблокированным сайтам идут через зашифрованный канал.
DNS-запросы могут выполняться через Shadowsocks-сервер, минуя локальные DNS-блокировки.

Поддержка UDP-over-TCP

Если UDP-запросы блокируются, Shadowsocks может инкапсулировать их в TCP.
Это позволяет обойти ограничения на DNS-запросы.

Разработчики Shadowsocks

Shadowsocks был создан в 2012 году китайским программистом, известным под псевдонимом "clowwindy".

В 2015 году он прекратил разработку из-за давления китайских властей.
Проект был подхвачен сообществом, и с тех пор активно развивается, включая версии Shadowsocks-libev (C), Shadowsocks-rust (Rust), Shadowsocks-go (Go).

Стоимость аренды AWS-сервера для 10 000 клиентов

При расчете стоимости учитываем:

Трафик: 10 000 пользователей, если каждый использует 10 ГБ/месяц → 100 ТБ/месяц.
Серверные мощности: Shadowsocks не требует мощного CPU, но важна пропускная способность сети.
Выбор региона: Важно избегать азиатских регионов, так как там выше риск блокировок.

Примерный расчет на AWS EC2 (c учетом трафика и нагрузки):

EC2 t3.medium (2 vCPU, 4 ГБ RAM) → $32/месяц
Выделенный трафик 100 ТБ (на выход) → $900 – $1 200/месяц
Дополнительные расходы (балансировщики, резервные IP) → $50/месяц

Итого: ~$1 000 – $1 300/месяц за 100 ТБ трафика для 10 000 пользователей.
(На Hetzner / OVH можно снизить расходы до $300 – $500/месяц).

Конфигурация сервера для Shadowsocks

Минимальные требования для 1 000 пользователей

CPU: 1 vCPU
RAM: 512MB – 1GB
Диск: 10 ГБ (SSD)
Сеть: 1 Gbps
ОС: Ubuntu 22.04 / Debian 12
Дополнительно: Firewall (iptables), Fail2ban, TCP BBR

Кластер Kubernetes для масштабируемости

Если требуется масштабируемый вариант на Kubernetes:

Мастер-узел: 2 vCPU, 4 ГБ RAM
Рабочие узлы:

3-5 узлов (2 vCPU, 4 ГБ RAM)
Запуск Shadowsocks в контейнерах (shadowsocks-libev, shadowsocks-rust)

Балансировка:

Ingress + Load Balancer (MetalLB / AWS ELB)

Мониторинг:

Prometheus + Grafana

Автоматическое масштабирование (HPA)

Этот вариант подходит для 10 000+ пользователей, но требует дополнительных вложений (от $500 – $2 000/месяц).

Перспективы Shadowsocks на 3-5 лет

Борьба с блокировками усложняется

Китайский файрвол уже научился блокировать Shadowsocks по пассивному анализу трафика.
Новые техники (TLS-обфускация, XTLS) позволяют обходить это, но ненадолго.

Переход на более сложные маскировочные технологии

Интеграция с V2Ray / Xray / Hysteria (работа через WebSockets, QUIC).
Использование CDN (Cloudflare, Akamai) для сокрытия конечного сервера.

Упор на децентрализацию

Разработка P2P-аналогов (Snowflake, Lantern).
Использование прокси через Tor / I2P.

Давление на VPN/Proxy-технологии

В Китае, России и ряде стран вводятся законы против обхода блокировок.
Облачные провайдеры все чаще блокируют VPS с Shadowsocks.

Вывод:
Shadowsocks останется эффективным инструментом обхода цензуры, но требует постоянного обновления методов обхода DPI. В будущем он будет интегрироваться с более сложными стеками (V2Ray, Hysteria) и использовать распределенные сети для минимизации блокировок.