در دنیای اینترنت، ربات‌های خودکار و اسکریپت‌های مخرب به‌طور مداوم تلاش می‌کنند تا از فرم‌های ثبت‌نام، نظرسنجی‌ها و صفحات ورود سوءاستفاده کنند. این حملات می‌توانند منجر به ارسال هرزنامه، نفوذ به حساب‌های کاربری و انجام فعالیت‌های مخرب شوند. برای مقابله با این تهدیدات، CAPTCHA طراحی شد تا تفاوت بین کاربران واقعی و ربات‌ها را تشخیص دهد و امنیت وب‌سایت‌ها را افزایش دهد.

CAPTCHA چیست؟

CAPTCHA مخفف “Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart” به معنای «آزمون کاملاً خودکار عمومی برای تشخیص انسان از کامپیوتر» است. این فناوری یک سیستم امنیتی است که برای جلوگیری از فعالیت‌های خودکار و مخرب توسط ربات‌ها در وب‌سایت‌ها طراحی شده است. کپچا معمولاً شامل چالش‌هایی مانند تشخیص حروف و اعداد در تصاویر، حل معماهای ساده یا کلیک بر روی تصاویر خاص است که انسان‌ها به‌راحتی قادر به حل آن هستند، اما برای ربات‌ها دشوار است. 

با گذشت زمان، تکنیک‌های تشخیص متن و پردازش تصویر پیشرفت کرده‌اند، بنابراین نسخه‌های جدیدتری از CAPTCHA معرفی شده‌اند. از جمله این نسخه‌ها می‌توان به reCAPTCHA اشاره کرد که علاوه بر تأمین امنیت، از داده‌های انسانی برای بهبود الگوریتم‌های یادگیری ماشین گوگل استفاده می‌کند. نسخه‌های مدرن‌تر مانند Invisible reCAPTCHA به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بدون نیاز به تعامل کاربر، فعالیت‌های مشکوک را شناسایی کنند و تنها در صورت نیاز چالش‌های اضافی ارائه دهند.

تاریخچه CAPTCHA

ایده اولیه CAPTCHA در اوایل دهه 2000 مطرح شد، زمانی که وب‌سایت‌ها به دنبال راهی برای تشخیص کاربران واقعی از ربات‌ها بودند. اصطلاح CAPTCHA در سال 2003 توسط گروهی از محققان دانشگاه کارنگی ملون، از جمله لوئیس فن آن (Luis von Ahn)، مانوئل بلوم (Manuel Blum) و نیکولاس هوپر (Nicholas J. Hopper) معرفی شد. اولین نسخه‌های CAPTCHA شامل تصاویر حاوی متن‌های پیچیده و مخدوشی بودند که کاربران باید آنها را شناسایی و تایپ می‌کردند. 

با گذر زمان روش‌های اولیه CAPTCHA توسط هوش مصنوعی پیشرفته‌تر شکست خوردند و نیاز به سیستم‌های جدیدتر احساس شد. در پاسخ به این چالش، Google در سال 2009 reCAPTCHA را معرفی کرد که از متون اسکن‌شده از کتاب‌ها برای بهبود دقت تشخیص استفاده می‌کرد. بعدها نسخه‌های جدیدتر مانند reCAPTCHA v2 و v3 توسعه یافتند که از تحلیل رفتار کاربران و کلیک‌های تأیید به‌جای ورود متن استفاده می‌کنند. امروزه CAPTCHA همچنان به تکامل خود ادامه می‌دهد و تکنیک‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین نقش مهمی در بهبود آن دارند.

کپچا چه کاربردی دارد؟

• جلوگیری از ورود ربات‌ها

کپچا یکی از روش‌های اصلی برای جلوگیری از ورود ربات‌ها به وب‌سایت‌ها است. این فناوری اطمینان حاصل می‌کند که فقط کاربران واقعی بتوانند به بخش‌هایی مانند فرم‌های ورود و ثبت‌نام دسترسی داشته باشند. 

• محافظت از فرم‌های آنلاین

فرم‌های تماس، نظرسنجی‌ها و بخش‌های ثبت‌نام در معرض حملات خودکار قرار دارند. کپچا با جلوگیری از ارسال‌های غیرمجاز، از ورود اطلاعات اسپم و جعلی جلوگیری می‌کند. 

• مقابله با حملات Brute Force

در حملات Brute Force مهاجمان با آزمون و خطای مداوم تلاش می‌کنند رمز عبور حساب‌های کاربری را حدس بزنند. کپچا این حملات را متوقف کرده و از ورود غیرمجاز جلوگیری می‌کند. 

حمله Brute Force چیست و چه خطری دارد؟

• محافظت از سیستم‌های رأی‌گیری آنلاین

در نظرسنجی‌ها و رأی‌گیری‌های اینترنتی، کپچا مانع از دستکاری نتایج توسط ربات‌ها می‌شود. این کار باعث می‌شود فقط کاربران واقعی بتوانند رأی دهند و نتایج معتبر بمانند. 

• جلوگیری از سوءاستفاده از خدمات آنلاین

برخی از کاربران مخرب با استفاده از اسکریپت‌های خودکار می‌توانند حساب‌های متعدد ایجاد کنند یا از خدمات رایگان سوءاستفاده کنند. کپچا با تأیید هویت انسانی، از چنین اقداماتی جلوگیری می‌کند.

CAPTCHA چگونه کار می‌کند؟

1. تولید چالش امنیتی:

ابتدا سیستم CAPTCHA یک چالش امنیتی ایجاد می‌کند که معمولاً شامل یک تست بصری یا تعاملی است. این تست‌ها شامل شناسایی تصاویر، تایپ متن مخدوش، حل معادلات ساده ریاضی یا تحلیل الگوهای رفتاری کاربران می‌شوند. 

2. ارائه چالش به کاربر:

چالش تولیدشده در صفحه ورود، ثبت‌نام یا انجام عملیات حساس نمایش داده می‌شود. کاربر باید با موفقیت این چالش را حل کند تا هویت انسانی خود را تأیید کند و به مرحله بعدی دسترسی پیدا کند. 

3. اعتبارسنجی پاسخ کاربر:

سیستم CAPTCHA پاسخ وارد شده را با داده‌های صحیح مقایسه می‌کند. اگر پاسخ صحیح باشد، کاربر مجاز به ادامه فعالیت خود خواهد بود، در غیر این صورت ممکن است چالش دیگری نمایش داده شود. 

4. تجزیه و تحلیل رفتار کاربر (در نسخه‌های پیشرفته):

در برخی نسخه‌های جدید، مانند reCAPTCHA v3 سیستم بر اساس نحوه تعامل کاربر با صفحه، احتمال انسان بودن او را بررسی می‌کند. در این روش، نیازی به حل چالش‌های سنتی نیست و سیستم به‌طور خودکار تصمیم‌گیری می‌کند.

مزایا و معایب CAPTCHA