自动化测试 -- 通过代理控制协议包收发

一、使用场景

1、通过协议达到 UI 自动化的效果。

进入部分场景的本质其实是客户端发送协议后，接收并响应服务端的包，所以，对于这一部分前置的动作可以通过主动发送协议完成。

例如，对于对局的测试，创房间->匹配->确认对局->选择英雄是前置条件，则都可以通过发送协议来完成。

上图中，主动发送了进入房间的包和开启匹配的包，客户端虽然没有发送包，但会响应服务端返回的包。

2、拦截部分影响正常测试流程的包

因为客户端能响应服务端包的特性，也带来其他的一些问题，比如对于新手账号，进入房间时会触发新手引导，导致部分区域被遮盖，影响测试流程。

3、协议断言

在一些场景下，协议测试也可以作为测试的一部分。

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二、原理

1、socks5 代理

利用代理进行 MITM 攻击是此中间件的原理。而游戏大多是 tcp/websocket 等长连接通信，所以需要使用 socks5 代理，普通的 http 代理只能转发 http 数据。

代理在接到客户端的连接服务端请求后，会和客户端保持通信的同时，和服务端也建立连接，再作为中间人的身份传话。

client <-> proxy <-> server

可以理解为该中间件可以控制代理传假话或者不传话。

2、消息队列

为了控制代理，需要引入消息队列来处理代理接收到的数据。对应不同功能，可以简单表述为听和说两种。

• 听

对应的是将收到的客户端数据和服务端数据放入消息队列中，让消费者处理。

client/server -> proxy -> MQ -> 消费者进程

此过程还有一个细节，对于收到的数据是否要再转给对端，这是拦截功能的要点。

• 说

说对应的就是向两端发送数据，生产者进程将数据放入消息队列，代理收到后发送给 client/server。

生产者进程 -> MQ -> proxy -> client/server

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三、实现

1、mitmproxy 实现 socks5 代理

为了能承载更多设备，代理部分使用 go 语言开发的go-mitmproxy,但项目目前还不支持 socks5 代理，所以我在其基础上增加了 socks5 模式，但处理数据时没有区分 http 流量，还需要后续改进。

仿照了 mitmproxy 的做法，在 tcp 连接的三个过程 (tcp_start、tcp_message、tcp_end) 中加入了 hook，只需要定义 Addon 即可控制连接。

2、Hook + Redis 实现消息队列

• tcp_start

在 tcp 开始连接时，需要建立两个插入数据的消息队列，我使用了 Redis 的 Pub/Sub 模式，所以需要订阅插入 client/server 的频道。

type AddHeader struct {
    addon.Base
    client *redis.Client
    context context.Context
        mode string
}

func (a *AddHeader) TCPStart(f *flow.Flow){
    connName := f.ClientConn.RemoteAddr().String() + "<->" + f.ServerConn.RemoteAddr().String()
    insertToServerChannel := "InsertServer:" + connName
    insertToClientChannel := "InsertClient:" + connName
    // a.client是redis连接client，将同一个client的连接放入一个set中。
    a.client.SAdd(a.context, strings.Split(f.ClientConn.RemoteAddr().String(), ":")[0], connName)

  // 两个消息队列在Goroutine中进行
    go a.InsertMessage(f.ClientConn, insertToClientChannel)
    go a.InsertMessage(f.ServerConn, insertToServerChannel)
}

// 订阅channel以监听插入事件
func (a *AddHeader) InsertMessage(conn net.Conn,channel string) {
    pubSub := a.client.Subscribe(a.context, channel)
    defer pubSub.Close()
    for {
        msg, err := pubSub.ReceiveMessage(a.context)
        if err != nil {
            panic(err)
        }
        msgHex := msg.Payload
    // 设置终止符以退出订阅
        if msgHex == TERMINATOR{
            fmt.Println(TERMINATOR)
            break
    // 更改模式
        }else if strings.HasPrefix(msgHex, CHANGE_MODE){
            switch msgHex {
            case MODE_FREE:
                fallthrough
            case MODE_HOLD_UP_CLIENT:
                fallthrough
            case MODE_HOLD_UP_SERVER:
                fallthrough
            case MODE_HOLD_UP_ALL:
                a.mode = msgHex
            default:
                // error mode
                continue
            }
        }
        b, e := hex.DecodeString(msgHex)
        if e != nil{
            break
        }
        _, e = conn.Write(b)
        if e != nil{
            break
        }
    }
}

• tcp_message

和 tcp_start 和 tcp_end 不同的是，这个方法会触发多次，主要用于将接收到的数据放入消息队列，以及拦截数据。

func (a *AddHeader) TCPMessage(f *flow.Flow) {
   msg := *f.Message
   connName := f.ClientConn.RemoteAddr().String() + "<->" + f.ServerConn.RemoteAddr().String()
   clientSendMsgChannel := "Client:" + connName
   serverSendMsgChannel := "Server:" + connName

   if msg.FromClient == true{
      a.client.LPush(a.context, clientSendMsgChannel, msg.Content, 10*time.Second)
   }else {
      a.client.LPush(a.context, serverSendMsgChannel, msg.Content, 10*time.Second)
   }
     // 决定是否拦截（清空数据）
    switch a.mode {
    case MODE_HOLD_UP_SERVER:
        if f.Message.FromClient{
            f.Message.Content = nil
        }
    case MODE_HOLD_UP_CLIENT:
        if !f.Message.FromClient{
            f.Message.Content = nil
        }
    case MODE_HOLD_UP_ALL:
        f.Message.Content = nil
    default:
        // do nothing
    }
}

• tcp_end

func (a *AddHeader) TCPEnd(f *flow.Flow){
    connName := f.ClientConn.RemoteAddr().String() + "<->" + f.ServerConn.RemoteAddr().String()
    insertToServerChannel := "InsertServer:" + connName
    insertToClientChannel := "InsertClient:" + connName

    // 通知退出订阅
    serverErr := a.client.Publish(a.context, insertToServerChannel, TERMINATOR).Err()
    clientErr := a.client.Publish(a.context, insertToClientChannel, TERMINATOR).Err()
    if serverErr != nil {
        fmt.Print(serverErr)
    }
    if clientErr != nil {
        fmt.Print(clientErr)
    }
  // 清除此次连接记录
    a.client.SRem(a.context, strings.Split(f.ClientConn.RemoteAddr().String(), ":")[0], connName)
}

四、使用方法

1、将该代理部署在服务器上。

2、待测手机使用 Postern 或 ProxyDroid 等支持 socks5 代理软件，代理到对应服务器。

3、在自动化脚本中通过和 redis 交互，插入或获取包。