Немного об истории CAPTCHA19.12.2016 12:49

Системы глубокого анализа трафика имеют дополнительную защитную функцию. Речь идет о защите от DDoS. Для этого используется один из самых популярных и эффективных способов — CAPTCHA, или полностью автоматизированный публичный тест Тьюринга для различения компьютеров и людей.

Сам по себе тест достаточно известен, однако в его истории и эволюции есть несколько любопытных фактов, о которых мы хотим сегодня рассказать.

d2d9735d80054df6aa4794e5d3f7726d.jpg
/ Flickr / F▲IL / CC

Оригинальная система была разработана в начале XXI века инженерами из Университета Карнеги — Меллона, США. Команда под руководством Луиса фон Ана (Luis von Ahn) искала способ фильтрации регистраций на сайтах, выполняемых автоматическими программами и спам-ботами.

Команда разработала систему, показывающую пользователю сильно искаженный текст, который невозможно распознать программными алгоритмами. Работу с ресурсом можно было продолжать только после того, как отображаемое слово было корректно введено в намеченное поле. Решение получилось настолько удачным, что стало активно применяться по всему миру.

Однако это быстро привело к появлению нового вида заработка в интернете — решению задач CAPTCHA. Спамеры начали платить людям за ввод «контрольной фразы». Такой доход стал популярен в бедных странах, где возможность получить пусть и минимальные деньги за тысячи решений CAPTCHA достаточно привлекательна.

Несмотря на это, сервис не утратил популярности, наоборот, разработчиков начала беспокоить мысль, что они заставляют миллионы людей бессмысленно переводить изображения в текст, понапрасну растрачивая время и усилия, не принося никакой практической пользы. Поэтому Луис задался вопросом: «Можно ли сделать с этим временем что-то полезное?».

63077816d7c8419592123eb898d7ff2a.jpg

И нашел на него ответ, представив приложение reCAPTCHA спустя некоторое время. Оно по-прежнему было «завязано» на вводе изображений с картинки, но вместо случайного набора символов пользователь должен был «расшифровать» реальный текст из архивных документов. Программное обеспечение того времени уже было способно распознавать печатные тексты с достаточно высокой точностью, однако все равно в книгах со временем чернила расплываются, что мешало компьютерам определить некоторые слова. Человек же с этим справляется без особых проблем.

Первыми в очереди на распознавание оказались архивные номера газеты The New York Times. После этого, когда в 2009 году сервис купила компания Google, расшифровке подверглись старые книги. Получается, что каждый раз, вводя текст с reCAPTCHA, вы разбираете фрагменты из реальных архивных текстов. Луис фон Ан был очень доволен новой версией программы, уверяя, что сервис проживет очень долго, поскольку печатного материала в архивах предостаточно.

Подобные эксперименты были проведены и по распознаванию изображений из Google Maps и Google Street View. Однако в скором времени аналитикам компании Google пришлось искать ответ на успешные попытки автоматизации «взлома» даже самых сложных изображений с вероятностью, превышающей 90%.

Для решения возникшей проблемы Google начали совершенствовать технологию, и в 2015 году инженеры компании представили новое решение, которое не обязывало пользователя распознавать символы. Новая система анализировала поведение пользователя на сайте до момента нажатия проверочной кнопки «Я не робот», а затем делала вывод: человек это или бот.

Если анализ не давал однозначного результата, то пользователю предлагалось пройти дополнительную проверку, например, выбрать из нескольких картинок все, на которых изображены деревья.

Другие CAPTCHA и иные решения


Помимо самых распространенных систем от компании Google, сегодня имеются и другие решения, направленные на различение человека и машины. Так, разработчики сервиса TextCAPTCHA предлагают пользователям отвечать на простые логические вопросы. Например, о том, какая буква в слове «автомобиль» стоит на третьем месте.

Считается, что таких запутанных формулировок будет достаточно, чтобы обмануть «автомат», а конкретные вопросы гораздо проще в плане восприятия человеком. Также некоторые разработчики тестов Тьюринга придерживаются мнения, что лучше просить пользователей решать несложные математические уравнения.

Еще одно интересное решение было предложено Facebook в январе 2011 года. Компания экспериментировала с так называемой социальной аутентификацией. По словам представителей компании, идея заключалась в том, чтобы показать пользователю несколько фотографий его друга и попросить назвать его имя.

Специалисты Facebook были уверены в том, недоброжелатели могут быть едва ли знакомы с вашими друзьями и не станут собирать всю информацию о вам круге общения, что в целом достаточно спорное утверждение.

Также различными онлайн-сервисами используются и другие методы «фильтрации» пользователей, которые дают еще один уровень защиты. Они заменяют или дополняют CAPTCHA.

68488496cb4d42bdb6ac5ca84263b7da.jpg
/ Flickr / Tarek / CC

Honeypot. В 2007 году Фил Хаак (Phil Haack) предложил любопытный метод определения ботов. Он получил название Honeypot. Его особенность заключается в добавлении дополнительного поля при заполнении онлайн-формы, которое было бы невидимо для пользователя-человека. Бот не способен понять, видимо это поле или нет, потому заполняет его «по инерции», что позволяет администратору заблокировать регистрацию как спам. 

Временные ограничения. В среднем, сколько времени вам требуется на заполнение онлайн-формы с 10 полями? Большинство людей тратит на это несколько минут, в то время как боты делают это практически мгновенно. Идея решения состоит в том, чтобы отметить как подозрительные все регистрации, поля формы во время которой были заполнены быстрее определенного промежутка времени. Этот способ хорошо работает до тех пор, пока спамеры не поймут, что такой временной порог существует, после этого они учат свои системы заполнять поля ввода помедленнее.

Интересные и простые игры. Использование игр в борьбе против спама становится быстрорастущей тенденцией. Вместо того чтобы вводить «капчу», компании просят пользователей сыграть в небольшую игру, дабы доказать свою «человечность». Игры могут быть самыми разными: небольшие платформеры (по типу Марио) или же аркады, например, с ракетой в космосе, которую нужно провести через метеоритный пояс. Помимо стандартных функций защиты от ботов, такое решение добавляет в достаточно рутинную операцию немного веселья.

Аудиокапчи. Это альтернатива визуальной CAPTCHA. Сервис сам «говорит», какие слова нужно ввести. И хотя это решение в теории выглядит эффективным, на практике все упирается в качество колонок компьютера пользователя. А если в доступности у пользователя нет акустической системы или наушников, то он не сможет пользоваться сервисом.

«Гонка вооружений» между специалистами по безопасности и спамерами никогда не закончится. Поэтому постоянно будут разрабатываться все новые механизмы защиты и их обхода. Но несмотря на это технология reCAPTCHA остается одним из самых надёжных способов борьбы с ботнет-сетями и успешно применяется в системе DPI СКАТ для защиты от DDoS-атак. Постоянная разработка платформы и выпуск новых версий позволяет использовать актуальные механизмы защиты.

Если интересно
  • «DPI-дайджест»: Анализ трафика, блокировки, платформы и производители систем DPI
  • «Мир не Дикого Запада»: IEEE опубликовала стандарт по созданию благожелательных роботов
  • «Эхо прошлых лет»: Как решается вопрос недостатка адресов IPv4

  • Состав системы DPI
  • Схемы подключения DPI
  • Варианты использования DPI. Часть 1
  • Варианты использования DPI. Часть 2
  • Иностранные производители DPI и их платформы

Комментарии (6)

  • 19 декабря 2016 в 10:44

    –1

    ↑

    ↓

    Речь идет о защите от DDoS. Для этого используется один из самых популярных и эффективных способов — CAPTCHA

    Коллеги, вы не шутите?

    • 19 декабря 2016 в 10:49

      +1

      ↑

      ↓

      Если говорить о массовости и доступности, то почему бы и нет

      • 19 декабря 2016 в 11:50

        –1

        ↑

        ↓

        Нет, все таки не шутите… Тут все серьезно, включая минусы в карму. Война, бизнес, елы палы…
        Я было подумал, что компания VASExperts просто наняла неквалифицированного автора, тот намешал в одну кучу мягкое и теплое из модных слов, не понимая особо — о чем он пишет. Потому что любой специалист по информационный безопасности начального уровня вам скажет, что считать CAPTCHA способом защиты от DDoS — это бред сивой кобылы. О какой массовости, какой доступности вы пишете? Вы сначала ликбез пройдите, хотя бы что такое DDoS разберитесь.

        • 19 декабря 2016 в 11:59

          +1

          ↑

          ↓

          Тот же CloudFlare организует защиту от DDoS в том числе с помощью этой самой reCAPTCHA.
          Скриншот, сделанный лично мной
          image

          Так что предлагаю в теме разобраться всё-таки вам ;)

  • 19 декабря 2016 в 11:41

    0

    ↑

    ↓

    Прочитав про «поиграть в небольшую игру» вспомнил про: https://www.youtube.com/watch? v=WqnXp6Saa8Y

  • 19 декабря 2016 в 12:35

    0

    ↑

    ↓

    Помимо стандартных функций защиты от ботов, такое решение добавляет в достаточно рутинную операцию немного веселья
    Какое счастье, что мне ещё такая капча не попадалась…))

© Habrahabr.ru