“碼”不停蹄

李波

“驗證碼不匹配，請重新輸入。”這是一句令很多人十分苦惱的話。文字、算術(shù)題、字母、圖片……花樣百出的驗證碼雖然給我們帶來了諸多不便，但是它維護了網(wǎng)絡(luò)安全，甚至有時候，我們填寫驗證碼是在為人類文明和技術(shù)進步作貢獻。

提到驗證碼，有的同學可能會問：“短信驗證碼和圖片、字母、文字等類型的驗證碼有什么不同？”其實，它們雖然都叫作驗證碼，但有很大差別。

當我們點擊獲取短信驗證碼后，網(wǎng)站或App后臺會生成驗證碼內(nèi)容，將它和我們的手機號等數(shù)據(jù)發(fā)給短信服務(wù)商和運營商，最后以短信形式發(fā)至手機。短信驗證碼不僅可以作為用戶的身份憑證，還能夠保證賬戶安全，防止惡意注冊。而包含圖片、字母、文字等的驗證碼系統(tǒng)更復雜。

網(wǎng)絡(luò)安全衛(wèi)士

在驗證碼系統(tǒng)出現(xiàn)之前，還沒有微信、QQ等社交軟件，人們都用電子郵件溝通。當時，一個問題深深困擾著大家：黑客開發(fā)出一種程序，能夠批量注冊賬號，并用這些賬號進行違規(guī)操作。想象一下，如果網(wǎng)站上滿是垃圾評論和廣告，支付寶密碼被輕松破解，成千上萬的垃圾賬號操縱網(wǎng)絡(luò)投票……那多么令人抓狂！更崩潰的是，就連互聯(lián)網(wǎng)公司也無法分辨注冊賬號的到底是人還是機器。

解決這一問題的計算機天才名叫路易斯·馮·安，來自危地馬拉。2000年，年僅21歲的他提出了一個革命性解決方案：在注冊賬號的過程中設(shè)置一個判定環(huán)節(jié)，讓用戶識別一串扭曲、重疊、不完整的字母或者數(shù)字，然后輸入。這項工作在人類看來相當簡單，但對那時候的機器來說，根本無法完成。這個系統(tǒng)叫作全自動區(qū)分計算機和人類的公開圖靈測試（Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart），簡稱CAPTCHA，就是我們現(xiàn)在常用的驗證碼。

驗證碼背后的貢獻

阻止黑客惡意注冊賬號的問題暫時得到解決，但又產(chǎn)生了一個新問題：填寫驗證碼太耗費時間。假設(shè)一天中每人只需花10秒填寫驗證碼，2000年全球互聯(lián)網(wǎng)用戶約4億人，所有用戶每天要耗費的時間加起來約127年，路易斯·馮·安心想：能不能把這些時間利用起來呢？

路易斯·馮·安把目光投向了需要被電子化的紙質(zhì)圖書。如果讓人工錄入這些圖書需要耗費很大精力，而電子掃描又很難保證質(zhì)量，為了解決這一問題，他重新設(shè)計了驗證碼系統(tǒng)，并將其命名為reCAPTCHA。這套系統(tǒng)分為兩個部分：第一部分和之前的相似，是自動生成的內(nèi)容，用來判定被測試者是否為人類;第二部分是機器無法識別的文本。如果第一部分輸入正確，reCAPTCHA就會假設(shè)第二部分同樣能輸入正確，通過驗證，然后把錄入結(jié)果返回給主機。為了確保不出錯，主機會把第二部分內(nèi)容發(fā)給多個用戶進行交叉驗證。2007年，reCAPTCHA系統(tǒng)成功數(shù)字化了《紐約時報》20年的報紙。

隨著技術(shù)進一步發(fā)展，驗證碼系統(tǒng)也參與到人工智能的優(yōu)化當中。谷歌公司把用戶識別的圖片變成標注好的數(shù)據(jù)，用來優(yōu)化人工智能算法模型，如標注車輛邊框的驗證碼是為了訓練智能攝像頭的識別能力。這些數(shù)據(jù)越準確，數(shù)量越多，模型效果就越好。

不斷升級的驗證碼系統(tǒng)

在驗證碼進階之路上，黑客也想出了各種辦法對付驗證碼，比如聘用工人填寫驗證碼、使用人工智能破解。在與黑客斗智斗勇的過程中，驗證碼系統(tǒng)也不斷升級更新。

2009年，谷歌收購了reCAPTCHA系統(tǒng)。5年之后，谷歌推出了一種不需要驗證碼的驗證方法：讓用戶點擊“I'm not a robot”的按鈕。這種驗證方法看起來簡單，但是背后離不開強大的人工智能。它會監(jiān)測用戶的操作習慣如移動鼠標的速度和軌跡、反應(yīng)時間等，收集大量信息，以此來進行判斷。

了解驗證碼背后的故事后，我們在填寫驗證碼時，是不是心情沒那么糟糕了？驗證碼的發(fā)明離不開人類非凡的創(chuàng)造力。也許以后會出現(xiàn)更厲害的破解驗證碼的方法，但人類一定能想到方法來應(yīng)對，將網(wǎng)絡(luò)秩序拉回正軌！