کپچا (Captcha) چیست؟ معرفی کامل کپچا

نرگس سلطانی
۲۵ بهمن ۱۴۰۳

بسیاری از وب سایت‌ها برای جلوگیری از اختلال‌ها و محافظت از وب‌‌ سایت‌ شان از آزمونی استفاده می‌کنند که به آن کپچا (Captcha) گفته می‌شود. این آزمون به‌گونه طراحی شده است که انسان‌ها به راحتی قادر به حل کردن آن هستند، اما ربات‌ها در برابر آن هیچ شانسی برای پیروز شدن ندارند. در این بلاگ از لیارا به معرفی کامل کپچا خواهیم پرداخت تا بتوانید بهتر با این آزمون مهم آشنا شوید.

بیشتر بدانید: تفاوت سرور ابری با سرور مجازی یا VPS

معرفی کپچا

کپچا (Captcha) خلاصه شده کلمه Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart است که به معنای آزمون تورینگ عمومی خودکار برای تشخیص انسان از ربات‌ها استفاده می‌شود. وظیفه این سیستم، محافظت از وب‌ سایت‌های شما در برابر ربات‌ها و اسپم‌ها است، که به صورت یک آزمون شما را تشخیص می‎‌دهند. کپچا با ارائه چالشی مانند وارد کردن اعداد، انتخاب اعداد، پیدا کردن تصاویر ربات را از انسان تشخیص می‌دهد. شاید برای شما این سوال پیش آید که چرا از این تست در سایت‌ها استفاده می‌شود. هدف اصلی این آزمون شناخت انسان و ربات و تفکیک این دو است؛ ربات‌ها قادر نیستند که معما‌های ساده و تصاویر را به صورت کامل درک کنند و وظیفه اصلی ربات‌ها شناسایی الگوهای سخت و پیچیده است.

تاریخچه ساخت Captcha

کپچا در سال 1997 ساخته شده است. در آن زمان دانشمندان به دنبال راه‌حلی بودند تا بتوانند از اسپم‌های ایمیلی جلوگیری کنند. در نتیجه سیستمی را طراحی کردند که تصویر، حروف و اعداد را به‌صورت بهم ریخته به کاربران نشان می‌دهد و از کاربران می‌خواهد تا متن داخل تصویر را در کادر مشخص شده وارد کند. این عمل مانع از عبور ربات‌های ارسال اسپم از فیلترهای امنیتی می‌شود.

این سیستم در ابتدا به صورت کپچا به شمار می‌رفت اما در ادامه، بعد‌ها گوگل آن را به صورت ریکپچا ارتقا داد. ایده اصلی کپچا از تست تورینگ الهام گرفته شد و در آزمایشی در سال 1950 توسط آلن تورینگ، دانشمند برجسته ریاضی، برای تحلیل توانایی ماشین ها برای تشخیص رفتار ماشین ساخته شده است تا با توجه به رفتار طبیعی و یا طبیعی نبودن، آن ربات را از انسان تشخیص دهد.

کپچا با استفاده از تمامی این ایده‌ها بر اساس تحلیلی که بر رفتار انسان و رایانه‌ها دارد آن را تشخیص می‌دهد. در امروزه کپچا‌ها به یکی از مهم‌ترین ابزارهایی تبدیل شده است که می‌توان برای امنیت و بهبود تجربه کاربر در سایت‌ها و سرویس‌های آنلاین از آن استفاده کرد.

انواع کپچا

کپچا ها نیز به دسته‌های مختلفی دسته‌بندی می‌شوند و هر کدام از آن‌ها برای تست‌های مختلف از آن استفاده می‌شود. در ادامه مهم‌ترین انواع کپچا‌ها را بررسی خواهیم کرد.

متنی Text-based CAPTCHA

کپچای مبتنی بر متن یکی از قدیمی‌ترین و معمولی‌ترین نوع کپچاها هستند که در آن تعدادی از اعداد و حروف به‌صورت به هم ریخته یا با اشکال و فونت‌های مختلف به کاربر نشان داده می‌شود و کاربر باید عدد مشخص شده را در فیلد وارد کند. برخی از کپچاهای متنی نسبت به حروف‌های بزرگ و کوچک حساس هستند و همین امر باعث می‌شود که ربات‌ها نتوانند از پس این چالش بر بیایند.

صوتی Audio CAPTCHA

کپچا‌های صوتی برای افرادی که دچار مشکلات بینایی هستند مناسب است. کپچا‌های صوتی برای مقابله با اسپم طراحی شده‌ است که از مجموع اعداد و حروف به صورت صوتی ساخته شده‌اند. در روش کپچا صوتی باید بعد از شنیدن حروف و یا عدد آن را وارد کند.

تصویری Image-based CAPTCHA

کپچای متنی بر تصاویر، تصاویر را به کابر نمایش می‌دهد. در این تصاویر اشیاء یا شکل‌های مختلفی وجود دارد که کاربر باید آن را شناسایی و وارد کند. به‌عنوان مثال گوگل از کابران خود می‌خواهد تا تصاویری که مربوط به موضوعات خاصی مثل خانه، خط عابر پیاده هستند را انتخاب کنند.

ریاضی Math CAPTCHA

در کپچا مبتنی بر ریاضی، یک مدل معادله ساده ریاضی، مانند جمع دو عدد به کاربر نمایش داده می‌شود و از او خواسته می‌شود تا پاسخ صحیح را وارد کنند. این مدل از کپچا به دلیل سهولت برای تشخیص ربات از انسان استفاده می‌شود.

نامرئی Invisible CAPTCHA

کپچای مبتنی بر نامرئی به روشی کاملا متفاوت عمل می‌کند. در این روش کاربر هیچ گونه اقدامی را برای حل تست کپچا نمی‌کند بلکه الگوریتم‌های پیچیده و سخت به صورت خودکار رفتار کاربر را تحلیل می‌کند. برای مثال حرکات موس و کلیک‌های آن را مورد تحیلیل خود قرار می‌دهد و تشخیص می‌دهد که آیا او انسان است یا یک ربات. به این مدل کپچا، ریکپچا reCAPTCHA گفته می‌شود که در بسیار از وب سایت‌ها از آن استفاده می‌شود.

ریکپچا reCAPTCHA

ریکپچا نسخه‌ای پیشرفته از کپچا است که در سال 2009 توسط شرکت گوگل معرفی شده است. در این سیستم از هوش مصنوعی بهره‌گیری می‌شود و رفتار کاربران را تحلیل کرده و تلاش می‌شود تا رفتار کاربران تشخیص داده شود که آیا ربات است یا انسان.

ریکپچا از روش‌های مختلفی برای ساخت چالش‌ها استفاده می‌کند. در این روش از تست‌هایی مانند گزینه من ربات نیستم، انتخاب تصویر متناسب با موضوعی که ارائه شده است، تایپ کردن متن‌هایی که از حروف و اعداد درهم ساخته شده است و یا گوش دادن به یک پیام صوتی و وارد کردن متن است شناخته می‌شود.

داده‌هایی از طریق ریکپچا جمع آوری می‌شود که برای پروژه های دیگر نیز می‌تواند مفید باشد. به عنوان مثال تمامی این اطلاعات می‌توانند در دیجیتال کردن کتاب های قدیمی، بهبود نقشه های خیابان ها یا ارتقای سیستم های ترجمه های ماشینی نیز مورد استفاده قرار گیرد. ریکپچا را می‌توان به عنوان ابزاری موثر برای افزایش امنیت در سایت ها مورد استفاده قرار داد.

ممکن است به دنبال این مطلب باشید: پرومتئوس چیست؟

کاربرد کپچا در سایت ها

کپچا یکی از ابزار‌هایی است که برای محافظت از سایت در برابر فعالیت مخرب ربات‌ها از آن استفاده می‌شود.

تمامی این فعالیت‌ها شامل ساخت‌ حساب‌های کاربری جعلی است که به آن هرزنامه یا (Spam) گفته می‌شود و یا حملاتی که برای مشخص شدن برای حدس زدن رمز عبور از آن استفاده می‌شود. در ادامه به کاربرد کپچا در سایت‌ها خواهیم پرداخت.

جلوگیری از ارسال هرزنامه ها (Spam)

هیچ کس دوست ندارد تا زمانی که اینباکس ایمیل خود را باز می‌کند با پیام‌های بی‌ربط مواجه شود و این پیام‌ها ناشی از نبودن کپچا در فرم‌های سایت است. کپچاها با ملزم کردن کاربران به‌حل یک آزمون قبل از هرگونه ارسال پیام یا ثبت اطلاعاتی در فرم‌های مختلف می‌تواند به‌میزان قابل توجهی از تولید این گونه هرزنامه‌ها در سایت جلوگیری کند.

محافظت از اطلاعات ورود (Login Credentials)

ربات‌ها برای داشتن دسترسی غیرمجاز به سایت‌ها از روشی استفاده می‌کنند که به آن حمله جستجوی فراگیر (Brute Force Attack) گفته می‌شود استفاده می‌کنند و بارها رمز عبور را حدس خواهند زد. وجود کپچاها در صفحات ورود سایت می‌تواند باعث شود تا ربات‌ها نتوانند بدون حل کردن آن‌ها رمز عبور را حدس بزنند. در این روش از حملات امنیتی جلوگیر خواهد شد.

جلوگیری از سوء استفاده در ساخت حساب کاربری

بسیاری از ربات‌ها برای اختلال در عملکرد سایت، به صورت خودکار حساب‌های کاربری جدیدی را می‌سازند که با قرار دادن قابلیت کپچا در مرحله ثبت نام، می‌توانید از این مشکل جلوگیری کنید و از ایجاد حساب‌های جعلی و نادرست جلوگیری کنید.

مزایا داشتن کپچا

علاوه بر مزایای امنیتی که کپچا برای سایت شما فراهم می‌کند. از آن برای جلوگیری از دسترسی‌های غیر مجاز نیز می‌توان استفاده کرد. اما مزایای آن تنها به این دو ختم نمی‌شود. کپچا می‌تواند بر روی سئو سایت شما نیز تاثیراتی داشته باشد. کپچا با جلوگیری از ورود ربات‌ها، می‌تواند رتبه‌سایت شما را بالا ببرد و در نتایج موتور‌های جستجو حفظ شود. از همه مهم‌تر کپچا می‌تواند ترافیک‌هایی که فایده‌ای ندارند را کاهش دهد.

مقایسه کپچا و ریکپچا

احتمالا کلمه ریکپچا نیز به گوش شما خورده باشد و این سوال برای شما پیش بیاید که تفاوت آن با کپچا چیست؟

قبل از مقایسه هر دو باید این را بدانید که هر دوی آن‌ها پروتکل‌های امنیتی هستند که هدف اصلی شان تشخیص تفاوت بین انسان و ربات‌ها در وبسایت و اپلیکیشن‌ها است. اما هر دو در عمل متفاوت هستند.

روش عملکرد

• کپچا: از الگوریتم‌هایی استفاده می‌کند که پیچیده هستند و برای تست‌هایی استفاده می‌شوند که ربات‌ها قادر به انجام آن نیستند.
• ریکپچا: به‌جای استفاده از این تست‌ها رفتار کاربر را بررسی می‌کند و به تشخیص این می‌پردازد که آیا او انسان است یا ربات.

فناوری به کار رفته

• کپچا: معمولا از روش‌های ساده‌تری برای تشخیص استفاده می‌کند که تنها بر روی شناخت الگوهای بصری است.
• ریکپچا: از سیستم‌های پیشرفته یادگیری ماشین استفاده می‌کند و قادر است که به صورت دقیق ربات‌ها را بشناسد و تجربه کاربر را نیز بالا ببرد.

کاربردها

• کپچا: در بیشتر پروژه‌های کوچک و میان رده از آن استفاده می‌شود.
• ریکپچا: معمولا در پروژه‌های بزرگ با حجم ترافیک بالا از آن استفاده می‌شود که تعداد کاربران فعال بیشتر از حد معمول است.

سطح امنیت

• کپچا: به‌صورت مداوم به‌روز‌رسانی می‌شود.
• ریکپچا: با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته و هوش مصنوعی‌ها، امنیت بیشتری را در برابر حملات ارائه می‌دهد و قادر است که به صورت دقیق کاربران واقعی را از ربات‌ها تشخیص دهد.

روش حل آزمون کپچا

برای حل آزمون‌های کپچا از دو روش اصلی استفاده می‌شود که در ادامه به توضیح کامل آن‌ها خواهیم پرداخت.

حل کپچا به صورت دستی

در حل آزمون کپچا به صورت دستی، انسان به صورت مستقیم آزمون را حل می‌کند. هر شخصی که از ربات‌ها برای کپچا استفاده نکند از این روش بهره می‌برد. هدف اصلی ساخت کپچا هم دقیقا همین دلیل است که نتوانند آن را به سادگی حل کنند و امنیت سایت را به خطر بیاندازد.

حل کپچا به صورت خودکار

بسیاری از نرم‌افزار‌ها و ربات‌هایی وجود دارد که در تلاش هستند تا کپچا را بدون دخالت انسان و با روش‌های خودکار حل کنند در ادامه به چند دسته از آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

تشخیص الگوها (Pattern Recognition)

در این روش بیشتر بر روی حل کردن کپچا‌های متنی از آن استفاده می‌شود. ربات‌هایی که از این شیوه بهره‌برداری می‌کنند. به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند تا بتوانند با استفاده از الگوریتم‌های تشخیص الگو، حروف و اعداد کپچا را شناسایی و تحلیل کند تا بتوانند آن را حل کنند.

یادگیری ماشین (Machine Learning)

در روش یادگیری ماشین از ترکیب هوش مصنوعی و یادگیری ماشین استفاده می‌شود که در ابتدا تصاویر مختلف را جمع آوری کرده و پاسخ آن را با درستی برچسب گذاری می‌شود. سپس تمامی این تصاویر به داده‌هایی تبدیل می‌شوند که برای مدل‌های یادگیری ماشین قابل فهم باشد. بعد از آموزش مدل و تقویت داده‌ها تمامی این سیستم‌ها می‌توانند کپچا را به صورت خودکار حل کنند.

شبکه‌ های عصبی مصنوعی (Artificial Neural Networks)

شبکه‌های عصبی به‌خصوص در نوع کانولوشنی (Convolutional Neural Networks) که از روش‌های بسیار قوی برای حل خودکار کپچا می‌باشد از شبکه‌هایی استفاده می‌کند که با الهام گرفتن از مغز انسان کار کرده و می‌تواند الگوهای پیچیده را به‌راحتی در کپچا‌های بسیار به‌هم ریخته شناسایی و تحلیل کند. تمامی این فرآیند مشابه به زمانی است که شما بخواهید حروف دست‌نویس را تشخیص دهید.

هر کدام از این روش‌ها می‌توانند راه‌حل هایی برای شکستن کپچا را در اختیار داشته باشند، اما هدف اصلی کپچاها همواره جلوگیری از فعالیت‌های ربات‌ها و حفظ امنیت وب‌سایت‌ها است.

سوالات متدوال

در ادامه به برخی از سوالاتی که در رابطه با کپچا در ذهنتان پیش می‌آید خواهیم پرداخت.

کپچا چیست؟

کپچا یکی از گونه‌های امنیتی است که برای تشخیص انسان از ربات استفاده می‌شود که مهم‌ترین کاربرد آن برای جلوگیری از اسپم‌ها و سوء استفاده‌ از آن‌ها است.

ریکپچا چه تفاوتی با کپچا دارد؟

ریکپچا نسخته پیشرفته تری از کپچا است که توسط شرکت گوگل ساخته شده است و برای تجربه کاربری ساده و امنیت بیشتر از آن بهره‌برداری می‌شود.

چرا باید در سایت مان از کپچا استفاده کنیم؟

استفاده از کپچا می‌تواند از ورود اسپم‌ها، حدس رمز عبور و از سوء استفاده از فرم‌های ثبت نام جلوگیری کند.

چگونه می‌توانیم کپچا را در سایت خود فعال کنیم؟

با استفاده از پلاگین‌های آماده و یا اسکریپت‌های کد، از کپچا بر روی فرم‌های سایت‌تان استفاده کنید.

آیا کپچا می‌تواند از حملات جستجوی فراگیر جلوگیری کند؟

کپچا می‌تواند با محدود کردن تعداد تلاش‌های متوالی از بار آن کم کند و مانع از حدس زدن پیاپی رمز‌های عبور توسط ربات‌ها شود.

آیا کپچا بر سئو سایت تاثیر منفی دارد؟

کپچا بر سئو سایت هیچ‌گونه تاثیر منفی نداشته بلکه با جلوگیری از ورود اسپم‌ها می‌تواند به بهبود کیفیت محتوا شما کمک کند و در نتیجه به سئو سایت شما نیز کمک می‌کند.

جمع بندی

کپچا یکی از حیاتی‌ترین ابزار برای جلوگیری از فعالیت‌های ربات گونه و افزایش امنیت برای سایت است. این سیستم با بهره‌گیری از چالش‌های مختلف مانند آزمون‌های متنی و تصویری انسان‌ها از ربات‌ها تشخیص می‌دهد. استفاده از آن ارسال اسپم، حملات سایبری و سوء استفاده دیگر جلوگیری می‌کند. ریکپچا نسخه آپدیت شده و دیگری کپچا است که برای امنیت بالاتر با تجربه کاربری بهتر از آن استفاده می‌شود. در نهایت افزودن کپچا به سایت، نه‌تنها امنیت را بالا می‌برد بلکه کیفیت تعامل را با کاربران را بهبود می‌بخشد.