کپچا(CAPTCHA) چیست و چگونه امنیت سایت ها را حفظ می کنند?

حتی اگر ندانید که منظور از کپچا چیست، به طور حتم برای شما هم پیش آمده که وقتی در یک وب سایت فرمی را پر کرده‌اید، با ترکیب حروف و اعداد کج و ناواضح مواجه شده‌اید که در بخش‌های مختلف وب سایت به‌عنوان مثال در زمان پرداخت آنلاین، در صفحه نشان داده می‌شود و از شما می‌خواهد تا به درستی آن حروف و اعداد را در کادر مربوطه، تایپ نمایید تا بتوانید.به ادامه فعالیت خود بپردازید و فرآیند پرداخت را انجام دهید. اما کپچا چیست و چگونه به حفظ امنیت اینترنت کمک می‌کند؟ برای دانستن پاسخ این سوال با ما همراه باشید. در این مطلب قصد داریم توضیحات کاملی در این زمینه در اختیار شما عزیزان قرار دهیم.

کپچا (CAPTCHA) چیست؟

کپچا (CAPTCHA) مخفف عبارت “Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart” که به فارسی به معنای “آزمون کاملاً خودکار تورینگ برای تمیز کردن کامپیوترها و انسان‌ها از یکدیگر” است. کپچا به عنوان یک ابزار امنیتی برای تشخیص بین کاربران انسان و ربات‌ها (معمولاً اسپمرها) و حملات بروت فورس استفاده می‌شود. کپچا‌ها در واقع چالش‌هایی هستند که برای کاربران ایجاد می‌شوند تا اثبات کنند که آن‌ها انسان‌های واقعی هستند و نه برنامه‌های کامپیوتری!

• حملات بروت فورس چیست و چطور باید از آن جلوگیری کرد؟

خوب است بدانید که با توجه به پیشرفت تکنولوژی، روش‌های مختلفی برای کپچا توسعه یافته‌ است. به طور معمول، کپچا‌ها براساس دو اصل اصلی عمل می‌کنند:

• تشخیص تصاویر: در این نوع کپچا، کاربر باید تصاویری را که شامل کاراکترها، عددها، یا عناصر دیگر است، تشخیص دهد و آن‌ها را در یک فرم وارد کند. این تصاویر ممکن است توسط الگوریتم‌ها ایجاد شده و برای کاربر قابل حل باشند، اما برای ربات‌ها دشوار باشند.

• تعامل با المان‌های مشخص شده: در این نوع کپچا، کاربر باید با عناصر مشخص شده در تصویر تعامل کند، مانند عملکرد یک قفل تعویضی (Slider)، عبور از مسیر خاص، یا انتخاب تصاویر خاص از یک مجموعه. این روش‌ها برای ربات‌ها دشوار است زیرا به تعامل با المان‌های خاص نیاز دارد.

چرا باید از کپچا (CAPTCHA) استفاده کرد؟

وب‌سایت‌ها از کپچا استفاده می‌کنند تا بتوانند از ربات‌ها و نرم افزارهای خودکار جلوگیری کنند. بسیاری از ربات‌ها و برنامه‌های کامپیوتری می‌توانند به صورت خودکار فرم‌ها را پر کرده و اطلاعات را ارسال کنند، که ممکن است باعث سوء استفاده و هک شدن سایت شود. در واقع کپچا برای جلوگیری از این اتفاق‌ها به کار می‌رود. با اعمال CAPTCHA، تنها افرادی که قادر به پاسخ به سوالات یا تشخیص تصاویر مربوط به CAPTCHA هستند، می‌توانند فرم‌ها را پر کرده و اطلاعات را ارسال کنند. به عبارت دیگر، CAPTCHA به عنوان یک راهکار امنیتی و پیشگیرانه برای جلوگیری از اسپم و حملات هکری استفاده می‌شود.

• اسپم چیست

همچنین، استفاده از کپچا می‌تواند به بهبود تجربه کاربری نیز کمک کند. در صورتی که یک سایت برای ورود به حساب کاربری یا ثبت نام، از CAPTCHA استفاده نکند، احتمال ورود ربات‌ها و نرم افزارهای خودکار به سیستم بیشتر خواهد بود، که ممکن است باعث کاهش اعتماد کاربران به سایت شود.

ضمن این که استفاده از کپچا به علت مزایای زیر توصیه می‌شود:

• جلوگیری از حملات اسپم: ربات‌ها و اسپمرها می‌توانند به صورت خودکار فرم‌ها و بخش‌های وب‌سایت‌ها را پر کرده و باعث ارسال اطلاعات ناخواسته و غیرمجاز شوند. با استفاده از CAPTCHA، این حملات اسپم کاهش می‌یابند و امنیت وبسایت‌ها افزایش می‌یابد.
• جلوگیری از حملات برنامه‌های خراب‌کار: برخی از ربات‌ها و ابزارهای خراب‌کار می‌توانند با استفاده از حملات مختلف، به سیستم‌های وبسایت‌ها نفوذ کرده و آن‌ها را هدف قرار دهند. CAPTCHA به عنوان یک ابزار امنیتی می‌تواند از اینگونه حملات جلوگیری کند.
• تشخیص کاربران انسان: کپچا به وبسایت‌ها کمک می‌کند تا کاربران انسان را از ربات‌ها و اسکریپت‌ها تشخیص دهند. همچنین این امکان را به وب‌سایت‌ها می‌دهد که فعالیت‌ها و اقدامات خود را محدود کرده و تجربه کاربری بهتری را برای کاربران انسان ارائه دهند.
• بهبود امنیت کلی سیستم: استفاده از CAPTCHA می‌تواند سبب بهبود امنیت کلی سیستم‌ها و وب‌سایت‌ها شود.

انواع کپچا (CAPTCHA) را بشناسید!

کپچا به صورت یک تست معمولاً تصویری یا صوتی ارائه می‌شود که برای کاربران انسان آسان قابل حل است، اما برای برنامه‌ها و ربات‌ها دشوار است. انواع مختلفی از CAPTCHA وجود دارند، از جمله تشخیص کاراکترهای آمیزشی، تشخیص تصاویر، تعامل با المان‌های مشخص شده در تصویر، پاسخ به پرسش‌های ساده و غیره. انواع CAPTCHA عبارتند از:

• تصویر کپچا: در این نوع، کاربران باید عکس‌هایی را که شامل کاراکترهای تصادفی، اعداد یا حروف هستند، تشخیص دهند و وارد کادر مشخص شده کنند.
• کپچا مبتنی بر متن: در این نوع، کاربران باید یک متن را که معمولاً شامل حروف و اعداد خوانا است، وارد کادر مشخص شده کنند.
• کپچا مبتنی بر صوت: در این نوع، کاربران باید یک کد صوتی را که به صورت صوتی تولید می‌شود، شناسایی کرده و وارد کادر مشخص شده کنند.
• کپچا مبتنی بر عملیات ریاضی: در این نوع، کاربران باید یک عملیات ریاضی ساده مانند افزودن یا ضرب کردن اعداد را حل کنند و نتیجه را وارد کادر مشخص شده کنند.
• کپچا مبتنی بر تشخیص الگو: در این نوع، کاربران باید الگوهای خاصی را مشخص کنند مانند تشخیص عکس‌هایی که شامل خودرو، چراغ راهنمایی، علامت تیک یا علامت تیک خطا است.

این تنها چند نمونه از انواع CAPTCHA هستند و با توجه به پیشرفت تکنولوژی، نوع‌ها و پیروهای دیگر کپچاها نیز به طور مداوم در حال توسعه و بهبود است.

برخی دیگر از انواع کپچاهای پیشرفته‌تر عبارتند از:

• کپچا مبتنی بر تعامل انسان-ماشین: در این نوع CAPTCHA، کاربران باید با ربات‌ها در یک تعامل دوطرفه به عنوان انسان عمل کنند. به طور مثال، ممکن است کاربر بخشی از یک جمله را تکمیل کند که توسط ربات آغاز شده است.
• کپچا مبتنی بر جغرافیا: در این نوع CAPTCHA، کاربران باید اطلاعات جغرافیایی مرتبط با تصویر یا سوالی که پرسیده شده است، شناسایی کنند. به طور مثال، ممکن است کاربر بخشی از نام یک شهر یا کشور را وارد کند.
• کپچا مبتنی بر تشخیص تصاویر: در این نوع CAPTCHA، کاربران باید تصاویر خاصی را تشخیص داده و وارد کادر مشخص شده کنند، مانند تشخیص تصاویر از حیوانات، اشیاء، یا الگوهای ویژه.
• کپچا مبتنی بر عملکرد مغزی: در این نوع CAPTCHA، کاربران باید با حل چالش‌هایی که به عملکرد مغزی و شناختی مربوط هستند، هویت خود را تأیید کنند. به عنوان مثال، ممکن است کاربر بخشی از یک الگو یا سری اعداد را پیش بینی کند.

کپچا چگونه به حفظ امنیت اینترنت کمک می‌کند؟

هدف اصلی کپچا، تمایز بین انسان‌ها و ربات‌های کامپیوتری است. در واقع، CAPTCHA تصاویری یا پازل‌هایی را نمایش می‌دهد که برای انسان‌ها قابل خواندن، اما برای برنامه‌های کامپیوتری بسیار دشوار یا غیرممکن است. با تأیید اینکه کاربر وارد شونده یک انسان واقعی است، CAPTCHA به حفظ امنیت اینترنت کمک می‌کند.

به طور کلی، CAPTCHA به عنوان یک ابزار تشخیص هویت عمل می‌کند و در جلوگیری از برخی حملات امنیتی مانند حملات اسپم و حملات برنامه‌ریزی شده توسط ربات‌ها و نرم‌افزارهای مخرب که می‌توانند اطلاعات حساس را سرقت کنند، مؤثر است. به همین دلیل، بسیاری از وب‌سایت‌ها از CAPTCHA برای محافظت از اطلاعات کاربران خود استفاده می‌کنند.

استفاده از CAPTCHA به حفظ امنیت اینترنت به چندین روش کمک می‌کند:

• جلوگیری از حملات اتوماسیونی: ربات‌ها و اسکریپت‌ها ممکن است برای انجام حملات اتوماسیونی، مانند حملات دیدگاه‌های جعلی، رای‌گیری تقلبی، یا ثبت‌نام های متعدد در وبسایت‌ها، استفاده شوند. با استفاده از CAPTCHA، امکان ورود ربات‌ها به سیستم‌ها را کاهش می‌دهد و فقط انسان‌ها قادر به عبور از آن هستند.
• ارتقای امنیت اطلاعات کاربران: استفاده از CAPTCHA در فرآیندهای ثبت‌نام و ورود کاربران به سایت‌ها و برنامه‌ها، امنیت اطلاعات کاربران را افزایش می‌دهد. اینکه تنها انسان‌ها به اطلاعات کاربری دسترسی داشته باشند، از نفوذ ربات‌ها و الگوریتم‌ها جلوگیری می‌کند.
• جلوگیری از حملات برنامه‌ریزی شده: حملاتی مانند حملات تبدیل معکوس (Reverse Turing Test) که در آن ربات‌ها تلاش می‌کنند به جای انسان‌ها به تشخیص CAPTCHA بپردازند، با استفاده از CAPTCHA پیشگیری می‌شود و امنیت سیستم را فراهم می‌کند.

موارد استفاده و کاربرد CAPTCHA

• جلوگیری از ربات‌ها و اسپم: کپچا ها می‌توانند در فرم‌ها، ثبت نام کاربران، ارسال نظرات و هر جا که ورود ربات‌ها و اسپم به سیستم را متوقف کنند.
• حفاظت از امنیت: کپچاها می‌توانند در سیستم‌های امنیتی استفاده شوند تا از ورود ناخواسته و غیرمجاز به سیستم جلوگیری کنند و اطلاعات حساس را محافظت کنند.
• بهبود کیفیت داده‌ها: کپچاها می‌توانند به بهبود کیفیت داده‌ها در سیستم‌ها کمک کنند، به عنوان مثال با اطمینان حاصل کردن از اینکه نظرات و ارسال‌ها توسط انسان‌ها و نه ربات‌ها انجام شده‌اند.
• امنیت کاربران: کپچاها می‌توانند در ورود کاربران به حساب‌های کاربری و سرویس‌های آنلاین استفاده شوند تا از حملات ورود غیرمجاز و تقلبی جلوگیری کنند.

• بهبود تجربه کاربری: در برخی موارد، کپچاها ممکن است به عنوان یک واسط کاربری برای تعامل با کاربران در سیستم‌های آنلاین استفاده شوند و تجربه کاربری را بهبود بخشند. به عنوان مثال، کپچاها می‌توانند به عنوان یک ابزار جذاب و جالب برای تعامل با کاربران در فرآیندهای ثبت نام، بازیابی رمز عبور، یا تکمیل فرم‌ها عمل کنند.
• آزمون هوش مصنوعی: کپچا ها می‌توانند برای ارزیابی و آزمودن هوش مصنوعی‌ها و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی استفاده شوند. از طریق حل کپچا‌ها، می‌توان عملکرد و هوش مصنوعی‌ها را ارزیابی کرده و بهبود بخشید.
• ساخت داده‌های آموزشی: کپچاها می‌توانند به عنوان منابعی برای جمع‌آوری و ساخت داده‌های آموزشی برای الگوریتم‌های یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی استفاده شوند. با حل کپچا‌ها، می‌توان داده‌های تمیز و برچسب‌گذاری شده جدیدی برای آموزش مدل‌ها ایجاد کرد.
• حل مشکلات دسترسی: برخی افراد با مشکلات دسترسی مانند نابینایی، ناتوانی جسمی، یا مشکلات شنوایی روبه‌رو هستند. کپچاها می‌توانند برای ایجاد راه‌حل‌های دسترسی برای این افراد استفاده شوند، به عنوان مثال با ارائه کپچا‌های قابل خواندن با استفاده از تصویر، صدا، یا تعاملات تاچ.

و اما ممکن است این سوال به ذهن شما خطور کند که آیا استفاده از CAPTCHA لازم و ضروری است؟ در پاسخ به این سوال خوب است بدانید که استفاده از CAPTCHA در برخی از سایت‌ها می‌تواند ضروری باشد. به طور کلی، این مکانیسم برای جلوگیری از حملات هرزنامه‌ای، سوءاستفاده از سرویس‌ها، تلاش‌های نفوذ و فعالیت‌های غیرمجاز دیگر، به کار می‌رود. همچنین، CAPTCHA می‌تواند برای تأیید هویت کاربران و تعاملات آنلاین امن‌تری فراهم کند.

با این حال، CAPTCHA همچنان ممکن است برای برخی کاربران مزاحم باشد و تجربه کاربری را کاهش دهد. به همین دلیل، برخی از سایت‌ها از روش‌های جایگزینی مانند تمرینات مرتبط با انسان‌ها، سوالات آسان و یا اعمال محدودیت‌های زمانی استفاده می‌کنند تا به جای CAPTCHA، هویت کاربران را تأیید کنند.

در نهایت، استفاده از CAPTCHA و دیگر مکانیسم‌های امنیتی برای سایت شما بستگی به نیازها و ریسک‌های امنیتی خاص شما دارد و باید با توجه به ماهیت و اهداف سایت شما تصمیم گیری شود.

نحوه ساخت CAPTCHA در سایت

ساخت CAPTCHA در سایت می‌تواند به چندین روش انجام شود. در زیر به چندین روش متداول برای ساخت CAPTCHA اشاره شده است:

• استفاده از کتابخانه‌ها و ابزارهای آماده: بسیاری از کتابخانه‌ها و ابزارهای آماده برای توسعه وبسایت‌ها و سیستم‌های آنلاین، امکاناتی جهت ایجاد CAPTCHA ارائه می‌دهند. این کتابخانه‌ها و ابزارها معمولاً روش‌های مختلفی را برای ایجاد تصاویر CAPTCHA، تولید کدهای تصادفی و بررسی پاسخ کاربران ارائه می‌دهند.
• طراحی دستی CAPTCHA: در این روش، یک تصویر یا یک صدا به صورت دستی توسط یک طراح یا یک گرافیست طراحی می‌شود. این تصویر یا صدا می‌تواند شامل کاراکترها، عدد، علائم و یا الگوهای خاصی باشد که کاربر باید آن‌ها را تشخیص دهد و وارد سیستم شود.
• استفاده از تکنیک‌های پیچیده تشخیص تصویر: برخی از سیستم‌های CAPTCHA از تکنیک‌های متقدم تشخیص تصویر مانند تشخیص شی و یا تشخیص الگو استفاده می‌کنند. این تکنیک‌ها به طور خودکار تصاویر CAPTCHA را تولید و بررسی می‌کنند.
• استفاده از روش‌های ریاضی و رمزنگاری: برخی از سیستم‌های CAPTCHA از روش‌های ریاضی و رمزنگاری استفاده می‌کنند تا کدهای تصادفی و یا الگوهای خاصی برای کاربر تولید کنند و کاربر باید با حل آن‌ها ورود خود را اثبات کند.

به طور کلی CAPTCHA یکی از روش‌های پر استفاده در امنیت اینترنت است و به وب‌سایت‌ها و سرویس‌های آنلاین کمک می‌کند تا از حملات رباتیک و کارهای غیرمجاز محافظت کنند و تجربه کاربری برای کاربران انسان را بهبود بخشند. بنابراین، کپچا‌ها به عنوان یک ابزار امنیتی مؤثر مورد استفاده قرار می‌گیرند تا از دسترسی غیرمجاز به سرویس‌ها و وب‌سایت‌ها جلوگیری شود.

اما باید توجه داشت که کپچا‌ها نیز ممکن است برای کاربران انسان مزاحم باشند و تجربه کاربری را تحت تأثیر قرار دهند، بنابراین برنامه‌نویسان و طراحان وب باید به طراحی کپچا‌ها به گونه‌ای اقدام کنند که در کنار امنیت، تجربه کاربری را نیز بهبود بخشند