Капча

Искаженная строка smwm

Капча, CAPTCHA от англ. Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart — полностью автоматизированный публичный тест Тьюринга для различия компьютеров и людей) — компьютерный тест, используемый для того, чтобы определить, кем является пользователь системы: человеком или компьютером. Термин появился в 2000 году. Основная идея теста: предложить пользователю такую задачу, которую с лёгкостью может решить человек, но которую несоизмеримо сложнее решить компьютеру. CAPTCHA — это товарный знак университета Карнеги — Меллона, разработавшего тест. По состоянию на 2013 г. примерно 320 миллионов капчи вводится каждый день пользователями во всём мире.

Варианты реализации

В наиболее распространённом варианте капчи пользователь вводит символы, изображённые на рисунке (зачастую с добавлением помех или полупрозрачности). По общепринятым нормам доступности интернета для людей со слабым зрением, такая капча должна дополняться вариантом, основанным на распознавании речи (аудио-капча).

Могут также применяться другие плохо алгоритмизуемые задачи: например, узнать, что находится на картинке, отметить все картинки с кошками или ответить на вопрос, связанный со знаниями или менталитетом людей (например, «висит груша, нельзя скушать»). Тем не менее, стандартом стало именно распознавание символов: оно не привязано ни к какой культуре (основная помеха — слабое зрение), работает даже на мобильных браузерах, и пользователь со стажем быстро опознаёт картинку как капчу.

Способы прохождения капчи роботом

Использование уязвимостей

Уязвимость в CAPTCHA

Предположим, картинка с цифрами 1234 вызывается кодом.

<img src="/captcha.php?code=1234" />

Вместо того, чтобы проходить капчу, компьютер считывает URL и вводит ответ 1234.

При недостаточной квалификации веб-программиста робот может выдать ответ, не проходя тест. Например, по какой-либо информации, содержащейся на странице, компьютер сам, без вмешательства человека, способен правильно ответить на вопрос, на который предположительно мог ответить только человек. Либо человек проходит тест один раз, а компьютер фабрикует множество запросов с тем же ответом.

Угадывание

Применяется в первую очередь для «нетрадиционных» капчей с небольшим количеством вариантов ответа (1000 и меньше). Робот посылает случайные ответы; некоторые из них оказываются верными.

Использование баз данных

Эффективно, когда вопросы подготавливаются администратором, а не генерируются автоматикой. Этим способом проходятся многие нетрадиционные варианты капчи: например, отметить все картинки с кошками.

Автоматическое распознавание

Очень слабая капча (на примере phpBB)

К верхнему изображению применяется отсечка по яркости (всё, что темнее некоторого порога, становится чёрным, остальное — белое). Определяются границы символов, и каждый из них сравнивается с базой символов. Для разбора такой CAPTCHA не нужен даже OCR, поскольку в ней есть сразу несколько уязвимостей:

• Лёгкое отделение символов от фона с помощью цветового ключа.
• Лёгкое отделение символов друг от друга.
• Фиксированный и неискажённый шрифт.

После отсечки на буквах образуется случайный узор, поэтому нет стопроцентной гарантии, что все символы будут опознаны (в PWNtcha рейтинг этой CAPTCH’и — 99 %). Но оставшийся один процент совершенно не важен.

В новой линейке форума phpBB (3.x.x) по умолчанию используется усовершенствованная капча с использованием библиотеки GD.

Существуют программы (к примеру, PWNtcha), распознающие конкретные реализации капчи. Кроме того, существует возможность подключать модули из программ распознавания текста общего назначения (например, FineReader, OmniPage) в программы сторонних разработчиков для распознавания картинок капчи.

По отношению к автоматизированному распознаванию существуют понятия «слабая капча» и «сильная капча». В числе «слабостей» — фиксированный шрифт, фиксированное положение символов, отсутствие искажений, отделение символов от фона с использованием цветового ключа или размытия по Гауссу, лёгкое отделение символов друг от друга и т. д. Впрочем, иногда бывает, что сильная капча оказывается труднораспознаваемой и для человека. Изредка встречается капча, легко прочитываемая компьютером и с большими трудностями — человеком (например, с неконтрастной картинкой).

Если сгенерированная картинка оказалась нечитаемой, пользователь, как правило, имеет возможность получить новую. Прочная капча должна выдавать картинку с другим ответом.

Многие нетрадиционные варианты капчи также на поверку оказались слабыми.

Распознавание чужими руками

Есть способ «распознавания», в соответствии с поговоркой «чужими руками жар загребать», использующий человеческий ресурс с высокопосещаемых сайтов, например, сайтов порно-тематики. Робот скачивает капчу с нужного интернет-сервиса и предъявляет его посетителю порносайта. Взамен посетитель порносайта получает доступ к порно-ресурсу, а робот узнаёт код, изображённый на картинке, и вводит его на «штурмуемом» сайте. Посетитель порносайта может и не подозревать, что каждый просмотренный порноролик оборачивается регистрацией нового почтового ящика для рассылки спама.

Для защиты (не полной) от такого способа обхождения капчи сайт автоматически меняет капчу-картинку, если ответ на неё не ввели сразу (в течение небольшого промежутка времени), — регулярно каждый раз через определённый период времени, или при попытке начать запоздалый ввод ответа.

Есть также специализированные сайты для обмена или продажи капч.

Полезность капчи против спама

Капча сама по себе не может остановить спамеров (1000 распознаваний людьми стоят около 1 $). С другой стороны, этот метод защиты может создавать большие неудобства людям.

К тому же капчей злоупотребляют, например, файловые хостинги, что несёт в массы сервисы по распознаванию капчи и делает их ещё более неэффективными.

Известные CAPTCHA-службы

reCAPTCHA — проект, использующий в роли рабочего элемента для ответов пользователей на капча-запрос неразборчивое для OCR слово, являющееся одним из множества искажённых фрагментов сканированных книг в дополнение к слову, сгенерированному компьютером. Этот сервис учитывает приёмы использования и возможности программ оцифровки текста книг. Для надёжности одно и то же слово предлагается нескольким пользователям различных сайтов. Когда разные пользователи одинаково ответили на CAPTCHA-запрос, предполагается, что они ввели правильное слово.

Ссылки

• Капча в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).
• Inaccessibility of CAPTCHA / W3C  (англ.). Архивировано из первоисточника 15 мая 2012.