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应时而生的一种解决网络服务安全问题的机制，全自动开放式区分计算机和人类图灵测试（completely automated public Turing test to tell computers and humans apart，CAPTCHA），即俗称的验证码技术，又称为人机交互验证（human interactive proof，HIP），它能自动生成一个测试并对其进行评估，这个测试必须能够方便所有真实人类用户通过，而已有的自动程序不能通过。CAPTCHA测试是图灵测试的逆测试，它提供了一种自动区分人和机器的手段，保护程序不被恶意破解攻击，已成为一种标准的网络安全技术，在互联网服务中被广泛应用于防止恶意程序访问和滥用服务资源。
1.2 课题内容
本设计中提出的基于互联网搜索引擎的CAPTCHA构造方法的实现技术，利用搜索引擎的图片搜索能力，根据关键字搜索并选择少量相关图片，混杂在大量非相关图片中。其中关键词、验证图片、相关图片的位置均为随机产生。并且随着数据库内关键词和搜索引擎中图片库的更新，验证图片的来源是不断变化着的。由于采用了互联网信息作为背景资料库，采用搜索引擎作为资料选择和判断依据，本方法可以具有动态的、海量的验证码构造结果，可以抵抗攻击者的暴力破解或者穷举尝试。
1.3 研究意义
CAPTCHA的设计基于人工智能（artificial intelligence，AI）学科的开放性原理，充分利用人类用户和计算机在解决相关问题上的不同，有效避免某些计算机程序恶意使用互联网服务。CAPTCHA的研究意义在于，如果研究者们研究出一种CAPTCHA识别技术，能够破解特定的CAPTCHA算法，即意着一个人工智能问题得到了解决，则形成有趣的“构造—破解—再构造”的循环现象，从而推动CAPTCHA技术的不断进步。而如果CAPTCHA技术始终无法被自动识别，并且从理论上被证明计算机无法破解，则证明该计算机无法通过图灵测试，达不到人工智能。CAPTCHA问题涉及人工智能、图像处理、文本分析、计算机视觉、模式识别等多个领域，对网络信息安全的文护具有重大意义。
2 研究现状与相关技术
2.1 研究现状
2.2 相关技术
2.2.1 统一资源定位符
统一资源定位符（Uniform Resource Locator，URL），又称作统一资源定位器/定位地址、URL地址等，有时也被俗称为网页地址（网址）。如同在网络上的门牌，是互联网上标准的资源的地址（Address）。它最初是由蒂姆•伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）爵士发明用来作为万文网的地址，现已被万文网联盟编制为因特网标准RFC 1738。统一资源定位符的语法是统一并且可扩展的，它使用一部分ASCII代码来表示因特网的地址。基本的统一资源定位符包含模式（协议类型）、服务器名称（或称IP地址）、路径和文件名，如“协议类型://授权/路径?查询”。一个完整的、带有授权部分的普通统一资源定位符的语法结构如下：
模式://用户名:密码@子域名.域名.顶级域名:端口号/目录/文件名.文件后缀?参数=值#标志
即scheme://host:port/path?query#fragment
其中，scheme表示模式/协议类型，即通信协议方案，它告诉浏览器如何处理将要打开的文件。下表是scheme属性的有效方案名称。
表2.1 协议类型
协议类型 协议类型含义
file 资源是本地计算机上的文件
ftp 通过FTP访问资源
gopher 通过Gopher协议访问该资源
http 通过HTTP访问该资源
https 通过安全的HTTP访问该资源
mailto 资源为电子邮件地址，通过SMTP访问
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