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ThermoCAPTCHA:基于防农场可追溯记号的隐私保护人类验证

密码学与安全 2026-03-09 v1

摘要

CAPTCHA仍是防范自动滥用的关键防线,但现有系统在可用性、可访问性以及抵御日益强大的机器人和低成本CAPTCHA农场方面存在显著局限。基于行为和基于谜题的机制常对认知负担造成压力、收集大量交互数据,或允许外包给人类求解者。在本文中,我们提出了ThermoCAPTCHA,一种 novel privacy-preserving human verification system,该系统利用实时热成像检测活体人类存在,无需用户解答挑战。轻量级YOLOv4-tiny模型从单次热成像中识别人类热信号,而加密绑定的可追溯记号可防止CAPTCHA农场工人进行转发攻击。我们的原型在低功耗服务器上实现了96.70%的检测准确率,验证延迟为73.60毫秒。全面安全评估,包括MITM操控、欺骗尝试、对抗性扰动和滥用情景,表明ThermoCAPTCHA能抵御常常致使行为CAPTCHA失效的威胁。针对50名用户(包括视力受限用户)的调查显示,ThermoCAPTCHA在准确率、完成时间和感知可用性方面均优于reCAPTCHA v2。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.05915,
  title  = {ThermoCAPTCHA: Privacy-Preserving Human Verification with Farm-Resistant Traceable Tokens},
  author = {Shovon Paul and Md Imran Hossen and Xiali Hei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05915},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 17 figures. Submitted manuscript