验证码旨在通过人类与机器的认知差异实现身份验证,但传统验证码方案在多模态LLMs发展的背景下逐渐失效,面临安全性不足和用户体验差的双重困境。
新南威尔士大学、南洋理工大学等机构的研究人员提出了全新验证码设计IllusionCAPTCHA,结合视觉错觉与诱导式提问,增强了验证码的安全性。
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IllusionCAPTCHA的制作过程采用三阶段生成框架。首先,将基础图像与用户定义的提示词融合,创建视觉错觉以隐藏原始内容;其次,基于修改后的图像生成多个选项;第三步引入诱导性提示,引导基于LLM的攻击者选择错误选项。
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在错觉生成阶段,研究团队采用基于ControlNet的扩散模型,通过混合不同内容生成图像,并通过计算余弦相似度选择对大模型最难辨认的图像。为提高可识别性,还定制了基于文本和图像的验证码。
选项设计上,IllusionCAPTCHA提供四个选项,包括正确答案、输入提示词和两个对提示词的详细描述,避免包含正确答案信息。这种设计使用户能更轻松识别答案,优化了用户体验。
诱导话术设计方面,研究团队通过实证研究发现LLM与人类用户在面对某些验证码时会犯相似错误,因此设计了能诱使攻击者选择错误选项的系统,并在问题中嵌入提示帮助人类用户。
实验结果显示,LLM在识别带有视觉错觉的文本和图像时成功率为0%,而人类识别率高达83%(文本错觉)和88%(图像错觉)。诱导性话术实验也表明,该策略能有效引导AI进入预设错误选择。
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通过率分析表明,IllusionCAPTCHA在确保高安全性的同时保持了良好的用户体验,86.95%的用户能在首次尝试时成功通过。
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