详细解释验证码的工作原理

#科普05:18161

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译文字幕:泪之彩虹于2017.08.04制作完成

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在你上网时 你曾遇到过写着“我不是机器人”的选项框吗?
你只是勾选之后继续浏览网站
但是一个对话框怎么会知道你是否是机器人 同时为什么这很重要?
好吧 要回答这些问题 我们先要从这些东西开始
它们就是验证码 英文的全称是:区分人类与电脑的全自动公共图灵测试
验证码是于2003年由路易斯·冯·安及其卡耐基梅隆大学的研究团队共同研发出来的
这些扭曲的文字是为了阻止垃圾信息在网络上扩散
比如阻止黄牛编写能在毫秒内买完所有票的电脑程序
验证码之所以有效 是因为人类能识别这些扭曲的文字 而电脑与机器人不能
[你不能通过这里!]
所以如果你想阻止机器人疯买演唱会门票或者是注册邮箱地址
我们就只需要填写验证码作为整个过程的一部分
验证码的推广如此之快 现在每天就有以百万计的验证码在被网络用户识别
于是冯·安开始思考:我们能运用这一强大的力量做一些有用之举吗?
[答案是肯定的 而这正是我们正在从事的工作]
所以他们运用脑力来将所有现存的实体书数字化
具体方法是获取实体书并扫描它们 然后运用光学字符识别软件
来将书中的文字变成电子稿 而工作人员的任务则是挑出电脑难以解读的文字
并将它们上传至二次验证数据库
所以随着验证码的发展 它将不会出现随机的扭曲文字
取而代之的是电脑无法识别的书上的单词 当有足够多的人都输入这些验证码后
对于展示的文本人们给出的相同单词会被确认为正确答案 并上传至电子书数据库
冯·安将这项计划称为“二次验证”
他们的口号是“少发垃圾,多读书” 从这点出发的话 每天约有一亿个二次验证码被完成
这个数量相当于一年阅读了250万本书
所以谷歌坐不住了 “让我们也使用二次验证码吧”
他们也的确这么做了 在2009年他们运用脑力将自19世纪来《纽约时报》的所有存档
以及谷歌图书的全部内容都数字化了
当这些资源用尽后 谷歌开始将街景捕捉到的路边数字给用户识别 从而方便标识谷歌地图
从此一切都愉快地进行着……并不准确 因为还是存在一些问题的
第一个问题在于二次验证码虽然有效 但是却不是无障碍的 比如对于盲人
他们填信息和网上注册时会比其他人困难得多
所以工作人员也制作了二次音频验证码 就像这样
[六]
[四]
[零]
[九]
尽管这样 二次验证码对于有阅读困难、听觉缺陷、视觉缺陷以及其他感官缺陷的人而言还是一个负担
另一个问题在于 一些能帮助解读验证码的付费服务开始涌现
这些服务之所以有效 是因为他们把你的验证码发到位于第三世界国家的验证码工厂
在那里员工以极低的工资来解读验证码 然后再发回给客户 也就是你
最后一个问题 可能也是最重要的一个
电脑视觉技术正日趋完美 以致机器人得以解读验证码并通过验证
因此工程师们开始思考:“为什么不把验证码弄得再难一点呢?”
所以他们让验证码变得扭曲弯折 并加入了干扰与随机曲线
但随着时间进展 新技术得以推广 而机器人再一次成功破译这些验证码
所以谷歌决定开展一项调查 然后发现人类对于这些复杂困难的图片
成功解读率只有百分之33
而谷歌先进的电脑技术的成功解读率高达百分之99.8
该死 电脑视觉技术已经达到了
[完全另一个高度]
因此谷歌打算改变这个局面 他们放弃了这些扭曲的验证码并想出了另一个方案
他们称之为
“不需要验证码的二次验证” 当你点击验证后 它会给谷歌发送一份带有大量有用信息的超文本链接请求
包括你的IP地址 你的国家 时间戳
以及你浏览器的相关信息 比如你在勾选复选框前的光标移动方式
你在点击前如何滚动页面 不同浏览器操作之间的时间间隔
以及许多其他变量 谷歌都会为用户保密
这些标准随后会被一台机器进行处理
并在谷歌由风险分析引擎处理 因此大部分情况下它能区分人类与机器人
但如果引擎仍无法确认 那么这一小部分用户通常要额外进行一项任务
那就是图像识别验证 比如选出所有有店面的图片 或是选出图片带有路标的部分
如果你通过这种方式证明了你是人类
那么谷歌引擎就可能记住你 下一次你勾选对话框时 你就可以畅通无阻了
[完全另一个高度]
以下内容有剧透 , 请注意打开姿势

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