[发明专利]三维动态验证码的生成方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于涉及计算机网络安全领域，特别涉及一种三维动态验证码的生 成方法及装置。

背景技术

通过计算机网络与服务器交换信息已经成为当今人们在生活工作中最常见 的获取信息服务的方式。其中有大量网络服务是为个人用户提供在线交互服务 的。但是，目前互联网上涌现出大量基于程序的、伪装成浏览者自动连接服务 器，进而发动近一步入侵的攻击行为。例如：虚假登录、修改口令、发布虚假 消息、窃取机密信息等。

为了确保用户端所提交的请求是来自于个人用户的在线操作，而非恶意软件 自动发送的数据，许多学者开始研究如何让计算机辨别访问者是人还是计算机 (Completely Automated Public Turing Test to Tell Computers and Humans Apart (CAPTCHA)技术)，以保证当前服务器系统和用户信息的安全性。围绕 CAPTCHA技术的研究与运用目前以二维图形验证码为主要代表。二维图形验证码 是由服务器自动生成的一幅含有字符的图片，这种图片中的字符通常在保证人 类视觉可辨认的前提下，被扭曲或加入一些噪声，以增加程序自动识别的难度。 在利用二维图形验证码进行身份认证时，服务器会要求使用者回答在这张图片 中显示了哪些文字或字符，当服务器得到正确回答时，认定那个使用者是人类； 而在多次得到错误答案的时候，服务器则认定使用者是程序，而不执行后续操 作。图1为现有技术中使用的简单二维图形验证码的例子。现有二维图形验证 码具有简单易行的优点，被当前众多网站作为主流身份认证技术而采用。但是 随着人工智能和图像理解技术的日益成熟，针对二维图形验证码的攻击算法不 断出现，程序对静态图像中的字符识别率越来越高。对于目前的这种静态图片 格式验证码生成方法而言，恶意用户可以很容易通过机器程序获含有全部字符 的整个验证码图片，然后通过字符分割等识别手段，从背景噪声中提取出全部 字符，从而能够破解二维图形验证码。于是，在相关算法设计中，设计者往往 在图片中加入大量的干扰信息，使得计算机难以识别图像中的符号，以提高安 全性。然而过度地干扰图片中的符号却又经常使得正常的用户难以识别，这使 得二维图形验证码的安全性和可用性难以兼顾。图2是现有技术中使用的复杂 二维图形验证码的例子。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术不足，提出了生成三维动态验证码的技术方 案，以求能够兼顾验证码的安全性和可用性，在提高验证码的抗破解能力的同 时又能易于人眼识别。

本发明提供的三维动态验证码生成方法，生成过程如下：

随机生成验证码信息，设置验证码信息在屏幕中显示的位置；

建立一定大小的三维空间，在三维空间中生成三维几何图元；所述生成三 维几何图元包括设定三维几何图元在三维空间中的位置信息、几何属性和运动 轨迹，位置信息包括三维几何图元的三维坐标，几何属性包括三维几何图元的 亮度、形状、大小和颜色属性；

根据三维几何图元的位置属性，判断三维几何图元和验证码信息在屏幕中 显示的位置是否相同；若相同则改变三维几何图元的指定改变属性，若不同则 不改变，所述指定改变属性为三维几何图元的几何属性之一；

使三维几何图元按照各自的运动轨迹运动不停改变其位置信息，从而实现 三维动态视频；输出该视频并保存为三维动态验证码。

而且，随机生成验证码信息的具体方式为，从预先设置的验证码内容集合 中随机选择指定个数的集合元素并组合成为验证码信息。

而且，验证码信息在三维动态视频中采用二维平面图案显示，所述设置验 证码信息在屏幕中显示的位置，即设置验证码信息在三维空间中显示的二维屏 幕像素坐标；所述判断三维几何图元和验证码信息在屏幕中显示的位置是否相 同，通过将三维几何图元的三维坐标映射为二维屏幕像素坐标，然后比较验证 码信息和三维动画几何图元的二维屏幕像素坐标实现。

本发明还提供了相应的三维动态验证码生成装置，包括有三维动态视频生 成模块，验证码信息显示模块，几何图元判断模块和几何图元变化模块，

所述三维动态验证码生成模块，用于在三维空间中生成三维几何图元；

所述验证码信息显示模块，用于生成验证码信息并确定验证码信息在三维 空间中显示的二维屏幕像素坐标；

所述几何图元判断模块，用于判断三维几何图元是否位于验证码信息在屏 幕中显示的位置；