Эта программа взламывает аудиокапчу в 90% случаев

Инженеры из Мэрилендского университета разработали систему, которая «обходит» reCAPTCHA от Google практически со стопроцентной вероятностью. Она задействует алгоритмы распознавания речи для решения аудиокапчи. Рассказываем, как это работает.

^[1]
Фото photographymontreal / PD

Предыстория

Впервые разработчики из Мэрилендского университета представили систему ^[2] для обхода «звуковой» reCAPTCHA (они назвали свое решение unCAPTCHA) в 2017 году. Тогда аудиокапча Google представала собой запись, в которой диктор называл последовательность цифр. Авторы использовали алгоритмы распознавания речи для автоматизации процесса ввода значений. Им удалось достигнуть точности решения капчи в 85%.

Информацию об уязвимости авторы направили в Google. ИТ-гигант обновил ^[3] reCAPTCHA, в котором заменил последовательность цифр на фразы. Однако в конце прошлого года инженеры из Мэриленда доработали свою нейросеть. Ей удалось обойти обновленную аудиокапчу с точностью в 90%.

Как это работает

Бот заходит на страницу в интернете, защищенную reCAPTCHA, а затем совершает несколько действий, чтобы сымитировать поведение человека. После он кликает на капчу и выбирает вариант её решения с использованием аудиозаписи.

В версии unCAPTCHA от 2017 года аудиофайл разделялся ^[4] на отрезки. Маркерами служили паузы между цифрами. В результате получалось несколько звукозаписей с отдельными словами. Эти записи программа разработчиков отправляла в облачные сервисы распознавания речи: <ironу>Google Cloud Speech-to-Text API</ironу>, Bing Speech Recognition, IBM Bluemix и Wit-AI. Они определяли содержание аудиозаписей по частотному рисунку спектрограммы. Одновременно несколько облачных сервисов разработчики использовали, чтобы минимизировать ошибку распознавания числовых значений.

Затем unCAPTCHA v1 составляла так называемую фонетическую карту. В неё вносились ответы от разных систем для одного и того же отрывка. Далее, в дело вступала свёрточная нейросеть, которая выделяла из карты слова, которые не обозначали название цифры, исправляла ошибки и выбирала наиболее вероятный вариант ответа для заполнения reCAPTCHA. В целом процесс выглядит следующим образом:

Во второй версии unCAPTCHA (которую представили в декабре) сегментация и фонетическая карта уже не понадобились ^[5]. Обновленная капча Google использует вместо цифр отдельные фразы, а их облачные сервисы определяют лучше. Поэтому высокой точности распознавания аудиокапчи удалось достигнуть с помощью одного инструмента — Google Speech-to-Text. После анализа бот сразу вводит полученный текст в строку капчи.

Вот так выглядит ^[6] отправка аудио в облако и ввод ответа (из репозитория на GitHub). Демонстрацию работы программы можно увидеть на этой gif-ке ^[7].

Что говорят о технологии

По словам авторов unCAPTCHA, новая версия капчи Google не усложнила, а, наоборот, упростила взлом. Теперь сервису для автоматического ввода не нужно отправлять запросы к разным облачным платформам и обучать отдельную нейронную сеть для оценки результатов.

Фото AdNorrel ^[8] / CC BY-SA ^[9]

В защиту reCAPTCHA стоит отметить, что новая версия все же добавила несколько препятствий для хакеров. Первая — имитировать поведение пользователя на странице стало сложнее. В unCAPTCHA v1 регистрация аккаунта была полностью автоматизирована с помощью Selenium ^[10]. Теперь капча Google распознает ^[11], если на странице используется этот сервис и автоматически блокирует доступ. Разработчикам из Мэрилендского университета пришлось вручную прописывать порядок действий «пользователя» и изменять скрипт для каждой новой попытки ввода. Пока инженеры из Мэриленда работали над своим решением, в Google вновь обновили reCAPTCHA, и с ней unCAPTCHA справиться еще не может. Однако многие сайты до сих пор используют старые версии защиты от DDoS. Поэтому уязвимость остается актуальной.

Как ещё взламывали аудиокапчу

В сети можно найти информацию и о других решениях для взлома аудиокапч. Одни из первых систем основывались на ручной классификации аудиофайлов. Аудио разбивали на сегменты с отдельными словами — буквами и цифрами, которые соотносили с их спектрограммами. Например, этот способ взлома предложил проект devoicecaptcha 2006 года. Тогда программа обошла капчу Google с точностью в 33%.

Другие проекты внедряли более сложные алгоритмы, которые полностью автоматизировали процесс решения капчи. Например, для взлома применяли программу Sphinx ^[12], которую впервые разработали в конце 1990-х в университете Карнеги — Меллона. Sphinx взламывала капчу на сайте eBay в 75% случаев, но позже её эффективность упала до 25–30%.

В 2012 году авторы проекта Stiltwalker представили нейронную сеть, которая смогла различать частотный «рисунок» отдельных слов, несмотря на фоновые шумы. Как говорят ^[13] разработчики, система успешно обошла актуальную на тот момент проверку Google в 99% случаев.

Что касается создателей unCAPTCHA, то, вероятно, мы еще услышим ^[14] об их работе. Есть шанс, что они попробуют аналогичным образом взломать обновленную уже в третий раз reCAPTCHA.

Что такое 8D-аудио — обсуждаем новый тренд ^[15]
Bluetooth-чип, которому не нужен аккумулятор ^[16]
​​​ Ученые научились передавать звук с помощью лазеров ^[17]
​​ Лейбл KPM оцифровал весь свой каталог ^[18]

Автор: Audioman

Источник ^[19]