基于深度學(xué)習(xí)的驗(yàn)證碼破解與新型3D驗(yàn)證碼設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-08-12 20:03
驗(yàn)證碼(CAPTCHA)是一種區(qū)分人和機(jī)器的安全驗(yàn)證機(jī)制,能夠有效的防范計(jì)算機(jī)程序的惡意攻擊。文本驗(yàn)證碼和圖像驗(yàn)證碼是目前應(yīng)用最為廣泛的驗(yàn)證機(jī)制,現(xiàn)階段針對(duì)這兩類驗(yàn)證碼的研究分析已經(jīng)相對(duì)成熟,驗(yàn)證碼的安全驗(yàn)證環(huán)節(jié)受到極大考驗(yàn)。因此,需要設(shè)計(jì)出安全性能更好的新型驗(yàn)證機(jī)制。本文主要從攻、防兩端對(duì)驗(yàn)證碼進(jìn)行分析研究,取得以下三個(gè)方面的成果:提出一種基于深度學(xué)習(xí)的圖像驗(yàn)證碼識(shí)別方法。深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識(shí)別上有非常明顯的優(yōu)勢(shì),通過訓(xùn)練海量的圖像數(shù)據(jù),卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和提取圖像特征。本文首先分析了12306官網(wǎng)圖像驗(yàn)證碼的特點(diǎn),整理12306圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,然后利用深度學(xué)習(xí)在圖像識(shí)別領(lǐng)域的經(jīng)典模型AlexNet對(duì)12306圖像進(jìn)行分類,最后通過分析12306圖像驗(yàn)證碼的結(jié)構(gòu),編寫Python腳本實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證碼破解,且識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到91%,遠(yuǎn)高于人類的識(shí)別準(zhǔn)確率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:圖像驗(yàn)證碼并不是非常安全,而且可能會(huì)給人類的識(shí)別驗(yàn)證帶來困難。設(shè)計(jì)了一種陀螺儀3D驗(yàn)證碼的實(shí)現(xiàn)方案。該驗(yàn)證機(jī)制區(qū)別于傳統(tǒng)的二維驗(yàn)證碼,并且增加了手機(jī)陀螺儀的使用。實(shí)驗(yàn)首先通過3D建模生成驗(yàn)證碼模型,然后設(shè)計(jì)出一種隨機(jī)算法實(shí)...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 傳統(tǒng)二維驗(yàn)證碼研究分析
1.2.2 二維驗(yàn)證碼研究現(xiàn)狀
1.2.3 三維驗(yàn)證碼研究現(xiàn)狀
1.2.4 深度學(xué)習(xí)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.5 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作和安排
第二章 相關(guān)理論和技術(shù)
2.1 深度學(xué)習(xí)理論
2.1.1 深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.1.2 CNN訓(xùn)練
2.1.3 深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別
2.2 基于Unity3D建模技術(shù)
2.3 陀螺儀
2.3.1 陀螺儀與重力感應(yīng)的區(qū)別
2.3.2 移動(dòng)端陀螺儀的調(diào)用
2.4 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
2.4.1 三維注冊(cè)技術(shù)
2.4.2 AR識(shí)別追蹤算法
第三章 基于深度學(xué)習(xí)的圖像驗(yàn)證碼破解
3.1 12306驗(yàn)證碼分析與處理
3.1.1 驗(yàn)證碼結(jié)構(gòu)分析
3.1.2 驗(yàn)證碼圖像類別
3.1.3 數(shù)據(jù)整理
3.1.4 人工標(biāo)注
3.1.5 訓(xùn)練與破解
3.2 結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 陀螺儀三維驗(yàn)證碼設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1 3Ds Max模型設(shè)計(jì)
4.2 Unity3D接口函數(shù)調(diào)用
4.3 一種基于混沌的通用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器
4.3.1 混沌映射特性分析
4.3.2 算法流程
4.3.3 NIST測(cè)試分析
4.4 隨機(jī)切換算法設(shè)計(jì)
4.5 移動(dòng)端陀螺儀驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)
4.6 實(shí)驗(yàn)分析
4.6.1 人工測(cè)試及分析
4.6.2 可用性和安全性分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)證碼設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
5.1 基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)
5.1.1 隨機(jī)切換算法設(shè)計(jì)
5.1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)
5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
5.2.1 人工測(cè)試
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 自然場(chǎng)景文本識(shí)別
5.3.1 自然場(chǎng)景文本識(shí)別技術(shù)
5.3.2 自然場(chǎng)景3D文本識(shí)別
5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 改進(jìn)版本的AR驗(yàn)證碼
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D文本驗(yàn)證碼的破解技術(shù)研究[J]. 陸穎,蘇智勇. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2016(07)
[2]基于Logistic映射的混沌隨機(jī)數(shù)發(fā)生器研究[J]. 許棟,崔小欣,王田,徐曉倩,于敦山,崔小樂,程玉芳. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(02)
[3]一種基于L-M算法的RANSAC圖像拼接算法[J]. 姚佳寶,田秋紅,陳本永. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[4]基于連通域的快速文字圖像分割算法[J]. 林孜陽,穆雪,吳凱鋒,嚴(yán)寒,林怡芳. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用. 2014(22)
[5]NIST隨機(jī)性檢測(cè)方法及應(yīng)用[J]. 張永強(qiáng),李順波,屈帥,呂凱琳,劉嬋,許肖茹. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2014(26)
[6]一種基于混合誤差梯度下降算法的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練[J]. 許少華,宋美玲,許辰,朱新寧. 東北石油大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]基于3D的CAPTCHA驗(yàn)證碼研究[J]. 汪維華,Henry Chang. 重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[8]基于隨機(jī)順序的圖形驗(yàn)證碼改進(jìn)算法設(shè)計(jì)[J]. 李歡,高嶺,劉琳,邢斌. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(06)
博士論文
[1]基于單幅圖像的三維建模技術(shù)及其應(yīng)用[D]. 李冬平.浙江大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的自然場(chǎng)景文本識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 馬然.吉林大學(xué) 2015
本文編號(hào):3676507
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 傳統(tǒng)二維驗(yàn)證碼研究分析
1.2.2 二維驗(yàn)證碼研究現(xiàn)狀
1.2.3 三維驗(yàn)證碼研究現(xiàn)狀
1.2.4 深度學(xué)習(xí)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.5 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作和安排
第二章 相關(guān)理論和技術(shù)
2.1 深度學(xué)習(xí)理論
2.1.1 深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.1.2 CNN訓(xùn)練
2.1.3 深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別
2.2 基于Unity3D建模技術(shù)
2.3 陀螺儀
2.3.1 陀螺儀與重力感應(yīng)的區(qū)別
2.3.2 移動(dòng)端陀螺儀的調(diào)用
2.4 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
2.4.1 三維注冊(cè)技術(shù)
2.4.2 AR識(shí)別追蹤算法
第三章 基于深度學(xué)習(xí)的圖像驗(yàn)證碼破解
3.1 12306驗(yàn)證碼分析與處理
3.1.1 驗(yàn)證碼結(jié)構(gòu)分析
3.1.2 驗(yàn)證碼圖像類別
3.1.3 數(shù)據(jù)整理
3.1.4 人工標(biāo)注
3.1.5 訓(xùn)練與破解
3.2 結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 陀螺儀三維驗(yàn)證碼設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1 3Ds Max模型設(shè)計(jì)
4.2 Unity3D接口函數(shù)調(diào)用
4.3 一種基于混沌的通用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器
4.3.1 混沌映射特性分析
4.3.2 算法流程
4.3.3 NIST測(cè)試分析
4.4 隨機(jī)切換算法設(shè)計(jì)
4.5 移動(dòng)端陀螺儀驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)
4.6 實(shí)驗(yàn)分析
4.6.1 人工測(cè)試及分析
4.6.2 可用性和安全性分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)證碼設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
5.1 基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)
5.1.1 隨機(jī)切換算法設(shè)計(jì)
5.1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)
5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
5.2.1 人工測(cè)試
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 自然場(chǎng)景文本識(shí)別
5.3.1 自然場(chǎng)景文本識(shí)別技術(shù)
5.3.2 自然場(chǎng)景3D文本識(shí)別
5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 改進(jìn)版本的AR驗(yàn)證碼
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D文本驗(yàn)證碼的破解技術(shù)研究[J]. 陸穎,蘇智勇. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2016(07)
[2]基于Logistic映射的混沌隨機(jī)數(shù)發(fā)生器研究[J]. 許棟,崔小欣,王田,徐曉倩,于敦山,崔小樂,程玉芳. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(02)
[3]一種基于L-M算法的RANSAC圖像拼接算法[J]. 姚佳寶,田秋紅,陳本永. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[4]基于連通域的快速文字圖像分割算法[J]. 林孜陽,穆雪,吳凱鋒,嚴(yán)寒,林怡芳. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用. 2014(22)
[5]NIST隨機(jī)性檢測(cè)方法及應(yīng)用[J]. 張永強(qiáng),李順波,屈帥,呂凱琳,劉嬋,許肖茹. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2014(26)
[6]一種基于混合誤差梯度下降算法的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練[J]. 許少華,宋美玲,許辰,朱新寧. 東北石油大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]基于3D的CAPTCHA驗(yàn)證碼研究[J]. 汪維華,Henry Chang. 重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[8]基于隨機(jī)順序的圖形驗(yàn)證碼改進(jìn)算法設(shè)計(jì)[J]. 李歡,高嶺,劉琳,邢斌. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(06)
博士論文
[1]基于單幅圖像的三維建模技術(shù)及其應(yīng)用[D]. 李冬平.浙江大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的自然場(chǎng)景文本識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 馬然.吉林大學(xué) 2015
本文編號(hào):3676507
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