空心验证码健壮性研究

摘要

验证码是一种区分计算机和人类的安全技术,现在被大部分网站应用最多的是基于文本的图形验证码。正当很多基于文本的图形验证码被成功破解时,空心验证码作为最新颖的验证码设计之一,现已被各大网站应用到其用户登陆,邮箱注册,论坛评论等功能中,如雅虎、腾讯、新浪、中国移动和百度。空心验证码的一个主要特点是使用轮廓线形成连接的空心字符,同时达到了提高安全性和可用性的目标。现在的验证码破解技术很难分割和识别字符粘连的验证码,但是实心的字符粘连验证码会对人类的识别产生干扰,使用户的体验下降。而空心验证码,字符依旧是粘连的,但当人类识别时,却没有产生负面影响。
　　在本文中,我们初步分析了空心验证码“健壮性”。介绍了一种简单而新颖的破解方法,使用颜色填充算法得到空心字符内部的笔画碎片,再将字符碎片重新组合,使用卷积神经网络对碎片组合成的字符进行识别并且得到相似度,最后使用图搜索的方法得到最优的碎片组合结果,从而成功的破解了空心验证码。本文中的验证码破解方法突破了传统的预处理、切分、识别的验证码破解三大步骤,在预处理之后,将切分和识别结合起来,以识别的相似度作为切分的依据,这在验证码破解领域是革命性的创新。
　　本文中的方法可以成功地破解各类空心验证码,包括那些已经被大型网站应用的空心验证码,对雅虎、腾讯、新浪、中国移动和百度的空心验证码识别成功率分别达到36％、89%、59%、66%和51%。对当前空心验证码设计的安全性提出了质疑,除此之外,通过分析空心验证码的安全性得到经验教训,本文为设计出更好的验证码提出了的一些建议和意见。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2验证码识别国内外研究现状

1.3 本文的研究内容和组织结构

第二章 相关技术

2.1 预处理技术

2.2 切分技术

2.3 识别技术

2.4 本章小结

第三章 空心验证码识别

3.1空心验证码介绍

3.2 空心验证码识别

3.3本章小结

第四章 实验结果及分析

4.1实验结果评估

4.2破解方法评估

4.3 空心验证码安全性分析

4.4本章小结

第五章 总结及展望

5.1 本文工作总结

5.2 进一步研究方向

致谢

参考文献

作者在读研期间的研究成果