wsstunnel 0.7.2

WebSocket reverse shell relay with PTY support and HTTP proxy traversal

ws-tunnel

ws-tunnel 是一款通过 WebSocket 与 HTTP 代理穿透极端受限网络，提供原生 PTY 交互式远程 Shell 的轻量自托管工具。

缘起

那段时间，我被沙箱环境折磨得够呛——容器说回收就回收，远程 SSH 总是不通。我把能想到的工具全试了一遍：cloudflared、frp、wireguard……要么配置复杂到令人头秃，要么在“只允许 HTTP 代理出站”的铁壁前直接哑火。

折腾到半夜，我突然想明白了：既然现成的路都走不通，何不自己开一条？于是便有了 wstunnel——一个专为极端受限网络而生的 WebSocket 隧道。它不依赖任何第三方服务，一条命令就能穿透 HTTP 代理，给你一个完整的交互式 Shell。

如今它开源了。希望能帮到每一个曾被沙箱“关住”的你。

WebSocket 远程 Shell 中继工具 — 通过 WebSocket + HTTP 代理穿透受限网络环境，实现远程交互式 Shell。

适用场景：受限容器环境（在线 IDE、CI runner）、仅允许 HTTP 出站的内网设备、IoT 边缘设备、安全测试。

架构

第三方电脑（浏览器/websocat/Python）
       │
       │  ws://your-vps:8080 或 wss://your-vps:443
       │
       ▼
┌──────────────────────────────────┐
│  VPS（中继服务）                   │
│  ws-tunnel relay --port 8080      │
│                                   │
│  角色：中继转发 + 后端路由          │
│  依赖：Python 3.10+ + websockets   │
└──────────┬──────────────┬─────────┘
           │              │
      前端（Frontend）  后端（Backend）
      发送命令           注册并执行
           │              │
           │              ▼
           │     ┌────────────────────────┐
           │     │ 目标容器/设备（客户端）   │
           │     │ ws-tunnel client \      │
           │     │  --server ws://...      │
           │     │                        │
           │     │ 通过 HTTP 代理穿透       │
           │     │ 启动交互式 shell         │
           │     └────────────────────────┘
           │
           ▼
     你看到的输出

快速开始（5 分钟）

1️⃣ VPS 端

# 安装
git clone <your-repo> && cd ws-tunnel
pip install -e .

# 启动中继（带 token + TLS）
ws-tunnel relay --port 8080 --token mysecret --cert /path/to/cert.pem --key /path/to/key.pem

2️⃣ 容器端

# 安装依赖
pip install websocket-client

# 下载客户端脚本
curl -O https://your-server/ws_tunnel/client.py

# 运行（带代理 + token）
python3 client.py --server wss://your-vps:443 --proxy http://127.0.0.1:18080 --token mysecret

3️⃣ 连接测试

# 方式一：websocat
websocat ws://your-vps:8080
# 输入 token 认证（如果中继有 token）
AUTH:mysecret
# 然后就可以执行命令了
whoami
ls -la

# 方式二：Python 一行
python3 -c "
import websocket
ws = websocket.create_connection('ws://your-vps:8080')
ws.send('AUTH:mysecret')
print('Auth:', ws.recv())
ws.send('whoami')
print('Output:', ws.recv())
ws.close()
"

安装

从源码安装

git clone <your-repo>
cd ws-tunnel
pip install -e .

安装后获得 ws-tunnel 命令和 ws_tunnel Python 包。

仅安装依赖

pip install -r requirements.txt

系统依赖

• Python >= 3.10
• 中继端依赖：websockets，click
• 客户端依赖：websocket-client，click

详细使用指南

VPS 端（中继服务）

# 最小启动（不安全，仅内网测试）
ws-tunnel relay --port 8080

# 生产启动（认证 + TLS）
ws-tunnel relay \
    --port 443 \
    --token $(openssl rand -hex 32) \
    --cert /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem \
    --key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem

# 调试启动（看所有 WebSocket 消息）
ws-tunnel relay --port 8080 --token mysecret --verbose

# 静默运行（仅错误日志）
ws-tunnel relay --port 8080 --token mysecret --quiet

所有 relay 参数

参数	默认值	说明
--host	0.0.0.0	监听地址
--port	8080	监听端口
-t, --token	—	认证令牌，不设则不开启认证
--cert	—	TLS 证书路径（提供后启用 wss://）
--key	—	TLS 私钥路径，未指定时使用 --cert
--verbose	—	输出 DEBUG 级别日志
--quiet	—	仅输出 WARNING 及以上日志

容器端（客户端）

# 基本连接（直连）
ws-tunnel client --server ws://your-vps:8080 --token mysecret

# 通过 HTTP 代理连接（常见于受限容器）
ws-tunnel client \
    --server ws://your-vps:8080 \
    --proxy http://127.0.0.1:18080 \
    --token mysecret

# 使用 wss 加密连接 + 自签名证书
ws-tunnel client \
    --server wss://your-vps:443 \
    --token mysecret \
    --insecure

# 指定其他 shell（如 sh、zsh）
ws-tunnel client \
    --server ws://your-vps:8080 \
    --token mysecret \
    --shell /bin/zsh

# 缩短重连间隔（快速重试场景）
ws-tunnel client --server ws://... --token mysecret --reconnect 2

所有 client 参数

参数	默认值	说明
--server	必填	中继服务器地址，如 ws://1.2.3.4:8080
--proxy	—	HTTP 代理地址，如 http://127.0.0.1:18080
--reconnect	5	初始重连间隔秒数（指数退避，最大 300s）
-t, --token	—	认证令牌，需与 relay 端一致
--insecure	—	跳过 TLS 证书验证（自签名证书）
--shell	/bin/bash	远程 shell 路径
--name	—	后端名称，用于多容器路由（不设则自动命名）
--no-pty	—	禁用 PTY，回退到管道模式（不支持 TUI 程序）
--verbose	—	输出 DEBUG 级别日志
--quiet	—	仅输出 WARNING 及以上日志

通过环境变量统一管理 token

export WS_TUNNEL_TOKEN=mysecret

# 之后 --token 会自动读取，无需再写
ws-tunnel relay --port 8080
ws-tunnel client --server ws://your-vps:8080

常见工作流

工作流 A：从零搭建生产隧道

# ── VPS 端 ──
# 1. 安装 ws-tunnel
pip install wsstunnel

# 2. 用 Let's Encrypt 申请证书
sudo apt install certbot nginx
sudo certbot certonly --standalone -d tunnel.example.com

# 3. 生成随机 token
export WS_TUNNEL_TOKEN=$(openssl rand -hex 32)
echo "Token: $WS_TUNNEL_TOKEN"  # 保存好

# 4. 启动中继（端口 443）
ws-tunnel relay \
    --port 443 \
    --cert /etc/letsencrypt/live/tunnel.example.com/fullchain.pem \
    --key /etc/letsencrypt/live/tunnel.example.com/privkey.pem

# ── 容器端 ──
# 5. 连接（自动读取 WS_TUNNEL_TOKEN）
ws-tunnel client --server wss://tunnel.example.com:443

工作流 B：受限容器穿透（HTTP 代理场景）

# ── VPS 端（简单启动，只需端口）──
ws-tunnel relay --port 8080 --token mysecret

# ── 容器端 ──
# 容器通常有 HTTP 代理环境变量
echo $http_proxy  # 如 http://127.0.0.1:18080

# 连接（需指定代理）
ws-tunnel client \
    --server ws://your-vps:8080 \
    --proxy http://127.0.0.1:18080 \
    --token mysecret

# ── 你的电脑 ──
websocat ws://your-vps:8080
# 输入: AUTH:mysecret
# 现在你可以执行远程命令了

工作流 C：TLS 自签名 + 本地测试

# 1. 生成自签名证书
openssl req -x509 -newkey rsa:2048 \
    -keyout key.pem -out cert.pem \
    -days 365 -nodes -subj "/CN=localhost"

# 2. 启动中继（wss://）
ws-tunnel relay --port 4433 --cert cert.pem --key key.pem --token test123

# 3. 启动客户端（跳过证书验证）
ws-tunnel client --server wss://127.0.0.1:4433 --token test123 --insecure

# 4. 前端测试
python3 -c "
import ssl, websocket
ws = websocket.create_connection(
    'wss://127.0.0.1:4433',
    sslopt={'cert_reqs': ssl.CERT_NONE}
)
ws.send('AUTH:test123')
print('Auth:', ws.recv())
ws.send('echo hello_world')
import time; time.sleep(1)
print('Output:', ws.recv())
ws.close()
"

工作流 D：系统服务（systemd 自动启动）

VPS 端的 /etc/systemd/system/ws-tunnel.service：

[Unit]
Description=ws-tunnel WebSocket Relay
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=root
Environment=WS_TUNNEL_TOKEN=mysecret
ExecStart=/usr/local/bin/ws-tunnel relay --port 443 --cert /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem --key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem
Restart=always
RestartSec=10

[Install]
WantedBy=multi-user.target

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now ws-tunnel
sudo journalctl -u ws-tunnel -f  # 查看日志

认证协议

中继端设置 --token 后启用认证：

角色	第一条消息	服务端响应	说明
后端（容器）	IAM_BACKEND:<token>:<name>:<pty|pipe>	—	注册成功后开始转发 shell 输出
前端（第三方）	AUTH:<token>	AUTH_OK / AUTH_FAIL	收到 AUTH_OK 后即可发命令
前端（URL 认证）	连接 ws://host:port?token=<token>	AUTH_OK	自动认证，无需手动发 AUTH
任意错误	其他消息	AUTH_FAIL + 断开 (1008)	拒绝连接

不设 token 时

保持完全向后兼容——第一条消息直接决定角色：

消息	角色
IAM_BACKEND	注册为后端
其他任意内容	注册为前端，内容作为第一条命令

TLS / WSS 加密

方式一：使用已有证书（推荐）

# VPS 端
ws-tunnel relay --port 443 \
    --cert /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem \
    --key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem

# 容器端（使用标准 CA 证书，无需额外参数）
ws-tunnel client --server wss://example.com:443 --token mysecret

方式二：自签名证书

# 1. 生成证书
openssl req -x509 -newkey rsa:2048 \
    -keyout key.pem -out cert.pem \
    -days 365 -nodes -subj "/CN=your-vps-ip"

# 2. VPS 端
ws-tunnel relay --port 443 --cert cert.pem --key key.pem --token mysecret

# 3. 容器端（必须加 --insecure 跳过验证）
ws-tunnel client --server wss://your-vps:443 --token mysecret --insecure

安全提示：--insecure 跳过证书验证，中间人可以解密流量。建议只用于测试，或配合 token 认证使用。

方式三：nginx 反向代理（生产推荐）

优点：证书管理交给 nginx（自动续期），ws-tunnel 只需监听内网端口，无需 reload。

# /etc/nginx/sites-available/tunnel
server {
    listen 443 ssl;
    http2 on;
    server_name tunnel.example.com;

    ssl_certificate     /etc/letsencrypt/live/tunnel.example.com/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/tunnel.example.com/privkey.pem;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "upgrade";
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_read_timeout 86400s;
    }
}

# ws-tunnel 在本地 8080 裸运行
ws-tunnel relay --port 8080 --token mysecret

多后端路由

ws-tunnel 支持同时连接多个后端容器。每个后端通过 --name 指定名称（不指定则自动命名）。

前端命令

命令	说明
LIST	查看所有已连接的后端（含模式和当前选择标记）
USE <name>	切换默认后端，后续命令直接发送（无需 @ 前缀）
USE	查看当前使用的后端
@<name> <cmd>	临时向指定后端发送命令（不改变当前选择）
<cmd>	发送给当前后端（USE 选中的，或第一个注册的）

示例

# 连接后查看后端列表
LIST
# → [Info] Connected backends: web-server(pty) *, db-server(pipe)

# 切换到 db-server
USE db-server
# → [Info] Switched to backend: db-server(pipe)

# 之后命令直接发给 db-server
SELECT 1

# 临时向 web-server 发一条命令
@web-server nginx -t

PTY 模式

默认使用 PTY（伪终端）模式，支持 vim、top、htop 等 TUI 程序。如需回退到传统管道模式（行缓冲），使用 --no-pty：

ws-tunnel client --server ws://vps:8080 --token mysecret --no-pty

控制协议（高级前端用）

ws-tunnel 定义了一套以 __ 前缀的控制命令，前端在 PTY 模式下可用于实现类似终端的体验。

窗口大小同步

当本地终端窗口大小变化时，向前端发送 __RESIZE:<rows>,<cols> 调整远程 PTY 大小：

import os, signal

def send_resize(ws):
    rows, cols = os.get_terminal_size()
    ws.send(f"__RESIZE:{rows},{cols}")

# 捕获终端大小变化信号
signal.signal(signal.SIGWINCH, lambda s, f: send_resize(ws))
send_resize(ws)  # 初始设置

远程信号发送

向远程进程发送信号（如 Ctrl+C 中断当前命令）：

控制命令	等效操作
__SIGNAL:SIGINT	Ctrl+C，中断当前进程
__SIGNAL:SIGTERM	请求终止
__SIGNAL:SIGKILL	强制终止
__SIGNAL:SIGQUIT	Ctrl+\，退出 + 生成 core dump

# 中断正在运行的命令
ws.send("__SIGNAL:SIGINT")

PTY 模式下 Ctrl+C 按键本身（作为二进制帧发送）也会触发 SIGINT，无需手动发 __SIGNAL:SIGINT。

URL Token 快速认证

前端连接时可将 token 直接放在 URL 中，连接即认证，无需手动发送 AUTH: 消息：

# 普通方式
websocat ws://your-vps:8080
# 然后手动输入: AUTH:mysecret

# URL 方式（自动认证）
websocat ws://your-vps:8080?token=mysecret

URL 方式同样适用于 Python 和浏览器：

ws = websocket.create_connection("ws://your-vps:8080?token=mysecret")
# 无需发送 AUTH，直接发送命令
ws.send("whoami")

使用第三方客户端连接

websocat（推荐，交互式体验）

# 安装
brew install websocat          # macOS
cargo install websocat         # 或从源码

# 连接
websocat ws://your-vps:8080

# 连接后输入认证（如果有 token）：
AUTH:mysecret

# 然后即可交互式操作

Python 脚本

import websocket
import time

ws = websocket.create_connection("ws://your-vps:8080")

# 认证（如果有 token）
ws.send("AUTH:mysecret")
auth_resp = ws.recv()
assert auth_resp == "AUTH_OK", f"Auth failed: {auth_resp}"

# 发送命令
ws.send("uname -a")
time.sleep(0.5)

# 读取输出
ws.settimeout(2)
try:
    while True:
        output = ws.recv()
        print(output, end="")
except websocket.WebSocketTimeoutException:
    pass

ws.close()

浏览器（F12 控制台）

const ws = new WebSocket("ws://your-vps:8080");
ws.onmessage = (e) => console.log(e.data);

// 认证（如果有 token）
ws.send("AUTH:mysecret");

// 发送命令
ws.send("ls -la");

使用库 API（在 Python 代码中调用）

from ws_tunnel import run_relay, run_client

# 启动中继（阻塞）
run_relay("0.0.0.0", 8080, token="mysecret")

# 启动中继 + TLS
run_relay(
    "0.0.0.0", 443,
    token="mysecret",
    cert_path="/path/to/cert.pem",
    key_path="/path/to/key.pem",
)

# 启动客户端
run_client(
    "ws://your-vps:8080",
    proxy="http://127.0.0.1:18080",
    token="mysecret",
    shell="/bin/bash",
    reconnect_interval=5,
    insecure=True,
)

故障排查

连接被拒绝

Connection refused

• 检查 VPS 端的端口是否开放：ss -tlnp | grep 8080
• 检查防火墙：ufw status 或云平台安全组规则
• 确认中继已在运行：ps aux | grep ws-tunnel

认证失败

AUTH_FAIL

• 确认 relay 端设置了 --token
• 确认 client 端使用了相同的 token
• token 区分大小写

代理连接失败

Proxy connection failed

• 确认容器内有 HTTP 代理可用：echo $http_proxy
• 测试代理本身是否正常：curl -x http://127.0.0.1:18080 http://example.com
• 代理地址格式：http://host:port（必须是 http://，不是 https://）

TLS 证书错误

[SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED]

• 自签名证书：客户端加 --insecure
• 证书过期：检查证书有效期 openssl x509 -in cert.pem -noout -dates
• 域名不匹配：证书 CN 需与连接域名一致

bash 未找到

FileNotFoundError: /bin/bash

• 容器内可能没有 bash，改用 --shell /bin/sh
• 确认指定路径的正确性：which bash

后端未连接

[Error] No backend connected

• 确保容器端已启动并在运行
• 检查容器端日志是否有错误
• 容器端的网络可达性：ping your-vps 或 curl ws://your-vps:8080

已知限制

限制	说明
消息时序	管道模式下多条命令连续发送可能导致输出交错。PTY 模式已解决此问题
无压缩	大量输出（如 cat largefile）效率不高，行缓冲模式下逐字节读取
仅限 Shell	当前绑定交互式 Shell（支持自定义），无法直接转发其他 TCP 服务（如 MySQL）。可改造为通用 TCP 隧道
无审计日志	缺少结构化的命令审计记录

从旧版升级

版本	变更	迁移说明
v0.1.0 → v0.2.0	新增 TLS、认证、shell 参数	需 Python >= 3.10；旧 python3 ws_relay.py 仍可用，但不再维护
v0.2.0 起	CLI 统一为 ws-tunnel	建议通过 pip install -e . 安装后使用
v0.5.0	多后端支持、@name 路由、LIST 命令	旧版前端自动路由到第一个后端，完全向后兼容
v0.6.0	PTY 模式（默认）、管道模式回退（--no-pty）	默认行为变更：新客户端使用 PTY，需 --no-pty 回退旧行为
v0.6.2	USE 命令切换默认后端、前端连接自动推送后端列表	—
v0.7.0	URL token 认证（?token=xxx）、__RESIZE/__SIGNAL 控制命令	—
v0.7.1	PTY 不再回显输入（避免双重显示）、默认终端 200x50	—

发布到 PyPI

pip install build twine
python -m build
twine upload dist/*

许可证

MIT