反人類的驗(yàn)證碼,早應(yīng)該被干掉

反人類的驗(yàn)證碼,早應(yīng)該被干掉
2022年08月16日 00:00 新浪科技綜合

  本文來(lái)自愛范兒

  “我不是機(jī)器人”,本應(yīng)是不言自明的事情。

  但在計(jì)算機(jī)承認(rèn)你是人類之前,你可能會(huì)被要求點(diǎn)擊包含紅綠燈或人行道的圖像。

  當(dāng)你靠近屏幕瞇起眼睛,思考一個(gè)微乎其微的邊角算不算時(shí),你就會(huì)知道,這并不像聽起來(lái)那么容易。

  這種難以自證的感覺,2015 年在 12306 搶票的春運(yùn)人應(yīng)該就有領(lǐng)略。

  多年過(guò)去了,不斷翻新花樣的驗(yàn)證碼,依然迫使你思考古老的哲學(xué)問(wèn)題——我是誰(shuí)?

  微笑的狗,云做的馬,自證是人更難了

  “請(qǐng)點(diǎn)擊每張包含微笑的狗的圖片。”

  某創(chuàng)意營(yíng)銷機(jī)構(gòu)創(chuàng)始人 Jared Bauman 最近被驗(yàn)證碼難住了。他疑惑的是,狗真的會(huì)笑嗎?大多數(shù)狗看起來(lái)既不高興也不難過(guò),有些在做鬼臉,有些只是張著嘴。

  8 月 2 日,他又被要求找出“用云做成的馬”,9 張圖里有 2 張用云做成的大象,他第一次點(diǎn)擊時(shí)不幸敗北。

  Jared Bauman 意識(shí)到了一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題——找出紅綠燈、公交車或煙囪已經(jīng)過(guò)時(shí)了,驗(yàn)證碼系統(tǒng)開始設(shè)置下一個(gè)級(jí)別的挑戰(zhàn)了。

  這些驗(yàn)證碼出自 hCaptcha,開發(fā)者稱,它比 Google 的驗(yàn)證碼系統(tǒng) reCAPTCHA 更注重隱私,只收集最低限度的必要個(gè)人數(shù)據(jù)。

  而驗(yàn)證碼為什么會(huì)越來(lái)越難,還是要從驗(yàn)證碼是什么,以及 Google 的驗(yàn)證碼系統(tǒng) reCAPTCHA 是什么說(shuō)起。

  驗(yàn)證碼(CAPTCHA),全稱是“全自動(dòng)區(qū)分計(jì)算機(jī)和人類的公開圖靈測(cè)試”。

  由于它是用計(jì)算機(jī)來(lái)考人類,而不是標(biāo)準(zhǔn)圖靈測(cè)試中那樣由人類來(lái)考計(jì)算機(jī),所以驗(yàn)證碼也被視為一種反向圖靈測(cè)試。

  驗(yàn)證碼的設(shè)計(jì)初衷是,保護(hù)網(wǎng)站免受有害機(jī)器人的侵害,包括傳播惡意軟件、散布虛假賬戶、執(zhí)行 DDoS 攻擊、發(fā)送大量垃圾郵件、竊取用戶信息等。這些機(jī)器人本質(zhì)上是一行行自動(dòng)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)代碼。

  驗(yàn)證碼創(chuàng)建于 2000 年代初,最早由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的幾位計(jì)算機(jī)科學(xué)家開發(fā)。

  最初的驗(yàn)證碼采用了扭曲的文本形式,避免被光學(xué)字符識(shí)別等計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)識(shí)別,超過(guò)了當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)可以破譯的程度,但對(duì)大多數(shù)人類可讀。

  很快,研究人員意識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)具有區(qū)分人類和機(jī)器人之外的潛力,他們開發(fā)了 reCAPTCHA 技術(shù),讓用戶在填寫驗(yàn)證碼的過(guò)程中將紙質(zhì)檔案數(shù)字化,因?yàn)槿祟惪梢员扔?jì)算機(jī)更好地破譯老舊文獻(xiàn)中扭曲的字母。

  這一階段,用戶必須輸入兩個(gè)詞,一個(gè)是答案明確的真正測(cè)試,另一個(gè)是尚未轉(zhuǎn)錄的新詞。通過(guò)向世界各地用戶多次顯示相同單詞,reCAPTCHA 便可以自動(dòng)驗(yàn)證單詞是否被正確轉(zhuǎn)錄。

  這就像互聯(lián)網(wǎng)的一次眾籌,求得你的時(shí)間而非金錢。互聯(lián)網(wǎng)的神奇之處便在此,在技術(shù)支持下,再創(chuàng)造一些樂(lè)趣,你可以利用所有人的一點(diǎn)精力,自然而然聚沙成塔。

  2009 年,Google 收購(gòu)了 reCAPTCHA,并將其用于數(shù)字化 Google 圖書和紐約時(shí)報(bào)檔案。2011 年,Recaptcha 已經(jīng)完成了整個(gè) Google 圖書檔案、1300 萬(wàn)篇紐約時(shí)報(bào)文章的數(shù)字化。2012 年,它每天翻譯大約 1.5 億個(gè)單詞。

  驗(yàn)證碼為什么越來(lái)越難?

  人類沉浸在知識(shí)的海洋,機(jī)器人也沒(méi)有停下學(xué)習(xí)的腳步。

  2014 年,Google 發(fā)布了一個(gè)專門解讀扭曲文本驗(yàn)證碼的算法,人工智能技術(shù)已經(jīng)能以 99.8% 的準(zhǔn)確率解決最困難的扭曲文本,而人類的成功率是 33%。

  扭曲的字母失去了它最初的用處,該讓下一代驗(yàn)證碼登場(chǎng)了。

  2012 年,Google 推出了 reCAPTCHA 的圖像識(shí)別版本,其中包括來(lái)自 Google 街景的照片,從而讓用戶轉(zhuǎn)錄門牌號(hào)碼和其他標(biāo)志。

  類似當(dāng)初將舊書數(shù)字化,在這個(gè)過(guò)程中,Google 一舉多得,既防御了惡意腳本,自己的人工智能也在進(jìn)步。

  Google 稱:“街景和 reCAPTCHA 團(tuán)隊(duì)密切合作,兩者都將繼續(xù)改進(jìn),使地圖更加精確和有用,reCAPTCHA 更安全、更有效。”讓地圖更加精確和有用,意味著 Google 需要訓(xùn)練人工智能更好地識(shí)別圖像中的物體。

  那怎么訓(xùn)練人工智能?reCAPTCHA。數(shù)以億計(jì)的用戶為了證明自己是人類,為科技公司建立起了機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集。

  進(jìn)步的不止 Google。2017 年,開發(fā)人員 Francis Kim 進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),用 40 行 Javascript構(gòu)建了一個(gè)系統(tǒng),使用 Google 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 Clarifai 的圖像識(shí)別 API,嘗試通過(guò) reCAPTCHA 的圖像驗(yàn)證碼。結(jié)果,這個(gè)腳本成功找出了圖中的商店。

  理論上,這也可以使用 Google 自己的圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  Google 的驗(yàn)證碼系統(tǒng)其實(shí)有兩個(gè)目的:在用文本、圖像等訓(xùn)練人工智能的同時(shí),抑制惡性腳本的行為。但事實(shí)是,Google 的人工智能是越來(lái)越厲害了,但惡性腳本也在斗智斗勇中進(jìn)步,只有用戶證明自己是人越來(lái)越難了。

  2014 年,Google 的“No CAPTCHA reCAPTCHA”登臺(tái),即“沒(méi)有驗(yàn)證碼的驗(yàn)證碼”,界面簡(jiǎn)潔友好,只需要你堅(jiān)信“我不是機(jī)器人”。

  Google 稱,它推出了一個(gè)新的 API,可觀察用戶行為,收集指針移動(dòng)速率、當(dāng)前 IP、是否使用插件、頁(yè)面使用時(shí)間、進(jìn)行過(guò)多少次點(diǎn)擊等數(shù)據(jù),從根本上簡(jiǎn)化了 reCAPTCHA 體驗(yàn)。大多數(shù)情況下,只需單擊一下,就能確認(rèn)用戶是不是機(jī)器人。

  但是,驗(yàn)證碼沒(méi)有消失。甚至可以說(shuō),最討人厭的驗(yàn)證碼出現(xiàn)了。

  在風(fēng)險(xiǎn)分析引擎無(wú)法預(yù)測(cè)用戶是不是人的情況下,Google 會(huì)讓驗(yàn)證碼再次出山,并且給出了更多新玩法,比如基于經(jīng)典計(jì)算機(jī)視覺圖像標(biāo)記問(wèn)題,讓你選出所有包括貓或火雞的照片。

  此外,還有類似游戲的驗(yàn)證碼,要求用戶將物體旋轉(zhuǎn)到特定角度,或?qū)⑵磮D移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

  人類能夠理解謎題的邏輯,但缺乏明確指令的機(jī)器人會(huì)被難住。但以后會(huì)不會(huì)掌握就難說(shuō)了。

  機(jī)器學(xué)習(xí)得越多,人類擁有的優(yōu)勢(shì)就越少,這是一個(gè)道高一尺魔高一百丈的過(guò)程。

  驗(yàn)證碼可以被替代嗎?

  伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校計(jì)算機(jī)科學(xué)教授 Jason Polakis 指出,機(jī)器學(xué)習(xí)現(xiàn)在在基本的文本、圖像和語(yǔ)音識(shí)別任務(wù)上與人類差不多,“我們需要一些替代方案”。

  更重要的是,在驗(yàn)證碼系統(tǒng)前,用戶體驗(yàn)和可訪問(wèn)性大大降低。驗(yàn)證碼對(duì)很多人來(lái)說(shuō)已經(jīng)不容易,特別是老人等有學(xué)習(xí)障礙的群體。

  為老年客戶提供技術(shù)建議的 Eileen Ridge 表示,她經(jīng)常接到客戶的電話,老人很難辨別油漆磨損的人行道和正常的人行橫道,并且十分擔(dān)心自己因?yàn)殄e(cuò)誤答案被鎖定帳戶,就像許多國(guó)內(nèi)老年人對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的態(tài)度一樣。

  微笑的狗、云做的馬,對(duì)他們來(lái)說(shuō)可能更難。

  而代替驗(yàn)證碼的方案,也在不斷開發(fā)中。

  一些網(wǎng)站使用一種人類用戶不可見的驗(yàn)證碼形式,將字段插入到僅對(duì)機(jī)器人可見的屏幕上,誘騙它們填寫表格并證明它們不是人類。

  近兩年,Google 推出了新驗(yàn)證碼系統(tǒng) reCaptcha v3,它采用逆向思維,自動(dòng)記錄使用者在網(wǎng)站中瀏覽的行為特征,根據(jù)這些記錄來(lái)給用戶打分,若用戶分?jǐn)?shù)過(guò)低則會(huì)被判定為機(jī)器人。否則不會(huì)打擾到用戶,上網(wǎng)體驗(yàn)很絲滑。但它可能涉及隱私問(wèn)題。

  FastCompany 報(bào)道,用戶是否使用 Google Cookies 是決定評(píng)分的一個(gè)重要因素。如果用戶選擇讓 Google 記住登錄信息的話,會(huì)得到更高的分?jǐn)?shù),沒(méi)有登錄 Google 賬號(hào),或者使用 VPN 或者洋蔥瀏覽器通常會(huì)被提示高風(fēng)險(xiǎn)。

  機(jī)器人檢測(cè)公司 Shape Security 的首席技術(shù)官 Ghosemajumder 則認(rèn)為,游戲驗(yàn)證碼、視頻驗(yàn)證碼等驗(yàn)證碼測(cè)試,最終都會(huì)被破解。與測(cè)試相比,他更喜歡“持續(xù)身份驗(yàn)證”,本質(zhì)是觀察用戶的行為,從中尋找自動(dòng)化的跡象:

  “一個(gè)真正的人類不能很好地控制自己的運(yùn)動(dòng)功能,因此即使他們非常努力地嘗試,他們也不能在多次交互中多次以相同的方式移動(dòng)鼠標(biāo)。”

  今年 6 月,蘋果在全球開發(fā)者大會(huì)宣布將用私人訪問(wèn)令牌(Private Access Tokens)取代驗(yàn)證碼。

  密碼或生物識(shí)別解鎖手機(jī)、打開瀏覽器、精準(zhǔn)輸入網(wǎng)站……一系列操作足以“驗(yàn)明正身”。當(dāng)蘋果系統(tǒng)驗(yàn)證該設(shè)備和 Apple ID 帳戶是正常狀態(tài),再向需要驗(yàn)證碼的 app 或網(wǎng)站提供“私人訪問(wèn)令牌”即可。

  提供網(wǎng)站安全管理的 Cloudflare、Ffast 等公司已支持私人訪問(wèn)令牌,用 iOS 16 設(shè)備登錄這兩家公司的 app 或網(wǎng)站,不再需要驗(yàn)證碼。目前,這項(xiàng)技術(shù)還在推廣之中,需要更多的支持者加入,才能更好用。

  蘋果工程師 Tommy Pauly 指出:“這將為很多人節(jié)省大量時(shí)間,并且用戶喜歡被信任的感覺。”

  但只要有虛假賬戶、垃圾郵件、騷擾信息等的存在,我們?nèi)匀恍枰獙⑷祟愑脩襞c機(jī)器人分開的技術(shù),某種形式的驗(yàn)證碼技術(shù)將始終存在,與人工智能并行發(fā)展。

  未來(lái),驗(yàn)證碼系統(tǒng)識(shí)別人類,很可能不是通過(guò)我們超越機(jī)器人的能力,而是通過(guò)我們犯錯(cuò)誤的可能。也就是說(shuō)設(shè)置更多挑戰(zhàn)性的測(cè)試,我們往往會(huì)失敗,而機(jī)器人給出正確答案。或許,在我們抓耳撓腮地尋找圖中所有的信號(hào)燈時(shí),就是在進(jìn)行以人類一敗涂地為結(jié)局的斗爭(zhēng)。

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