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CN103140858A - 基于硬件的人存在检测 - Google Patents

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Abstract

一种包含用于提供基于硬件的人存在检测的指令的方法、系统和计算机程序产品。并非依赖于软件来显示CAPTCHA图像，图形设备的子画面引擎形式的硬件用于将随机文本串直接写到显示设备，从而覆盖由软件提供的用户界面。因为子画面引擎与系统的主操作系统隔离，所以随机文本串不能被在主操作系统下运行的软件机器人捕获和处理。

Description

基于硬件的人存在检测
版权声明
本文中包含受到版权保护的材料。版权所有者对于任何人对其专利公开内容（如专利和商标局专利文件或记录所呈现）的传真复制没有任何异议，但保留其他一切权利。
技术领域
本公开一般涉及用于计算机用户界面的人存在检测。
背景
CAPTCHA或全自动区分计算机和人类的公共图灵测试是一种质询-响应测试，其在计算中被用于确保响应并不是由计算机产生的。CAPTCHA过程通常涉及要求用户完成计算机能够产生和评分的简单测试的一台计算机（服务器）。由于其它计算机不能解答CAPTCHA，因此输入正确解答的任何用户被推测为人。因此，有时其被描述为逆图灵测试，因为它由机器管理并且以人为目标，这与通常由人管理并以机器为目标的标准图灵测试相反。普通类型的CAPTCHA要求用户打出来自出现在屏幕上的畸变图像的字母或数字。在图1A、图1B和图1C中示出示例CAPTCHA。
术语“CAPTCHA”（基于单词捕获）由Luis von Ahn、Manuel Blum、Nicholas J.Hopper和John Langford（均来自卡内基梅隆大学）于2000年创造。CAPTCHA是“全自动区分计算机和人类的公共图灵测试”的人为首字母缩写词。
CAPTCHA用于防止自动软件执行使给定系统的服务质量劣化的动作，无论是由于滥用还是资源消耗的原因。CAPTCHA可用于保护系统免受垃圾电子邮件的攻击，诸如Gmail、Hotmail和Yahoo!Mail的webmail服务。CAPTCHA还用于停止向博客、论坛和维基(wikis)的自动发帖，无论其是商业促销还是骚扰和破坏行为的结果。
附图说明
图1A、图1B和图1C是示出CAPTCHA图像的显示屏的示例。
图2是示出适当数据处理环境的框图，其中可实现基于硬件的人存在检测的示例实施例的某些方面。
图3是示出根据本发明一个实施例的用于基于硬件的人存在检测的信息流的图。
具体实施方式
图1A、图1B和图1C是示出CAPTCHA图像的显示屏的示例。图1A示出CAPTCHA图像的早期形式，这种形式不再使用，因为已开发出自动读取畸变图像的算法。图1B（有角度的线贯穿文本使文本分割成对自动程序而言更困难的字母）是当前正在使用的CAPTCHA图像的一种形式，但是削弱了人可读性。类似地，图1C（具有重叠的翘曲的字符）是被设计成阻止自动读取文本的另一种CAPTCHA图像，但是该示例对人而言同样更难以读取。该示例还提供模糊质询，因为最左端的图像可被读为文本串“kbpsh”或“klopsh”。随着CAPTCHA破解算法变得日益成熟，CAPTCHA图像已变得对人而言日益难以读取。
本文描述了一种提供基于硬件的人存在检测的方法、系统和计算机程序产品。并非依赖于软件来显示CAPTCHA图像，使用图形设备的子画面引擎形式的硬件将随机文本串直接写到显示设备。因为子画面引擎与系统的主机操作系统隔离，所以随机文本串不能被在主机操作系统下运行的软件机器人捕获和处理。
在一个实施例中，一种方法包括：向系统的图形设备的子画面引擎提供随机文本串，其中子画面引擎与系统的主机操作系统隔离；由子画面引擎将随机文本串直接写到显示设备中；接收显示随机文本串的响应；以及如果响应与随机文本串匹配则确定人类用户正在使用系统。该方法可进一步包括在与主机操作系统隔离的安全分区产生随机文本串。在一个实施例中，由子画面引擎将随机文本串直接写到显示设备中可包括写入随机文本串使其覆盖由主机操作系统所提供的用户界面。在一个实施例中，由子画面引擎将随机文本串直接写到显示设备中可包括以明码文本格式写入随机文本串。在一个实施例中，向子画面引擎提供随机文本串包括在与主机操作系统隔离的互连上向子画面引擎提供随机文本串。
图2是示出适当数据处理环境10的框图，其中可实现基于硬件的人存在检测的示例实施例的某些方面。数据处理环境10包括处理系统100，处理系统100包括一个或多个处理器或中央处理单元（CPU）,在此示为处理器110。本领域普通技术人员将认识到，尽管只示出了一个处理器，但是单个处理器或任何数量的多个处理器可向处理系统100提供处理器功能。处理器110可以是单核或多核处理器。处理器110被示为经由一个或多个系统总线或者其它通信路径或介质与多种其它组件（包括存储器112）通信耦合。
处理系统100可至少部分地由来自诸如键盘、鼠标等常规输入设备的输入来控制和/或由接收自另一个机器、生物测定反馈或其它输入源或信号的指示来控制。处理系统100可经由显示设备182提供输出。处理系统100可利用至数据处理环境10中的一个或多个远程数据处理系统（未示出）的一个或多个连接，诸如通过诸如网络控制器160之类的网络接口控制器（NIC）、调制解调器或其它通信端口或耦合。处理系统100可通过诸如局域网（LAN）、广域网（WAN）、内联网、因特网等物理和/或逻辑网络（未示出）互连到此类远程数据处理系统。涉及网络的通信可利用各种有线和/或无线短程或长程载波和协议，包括射频（RF）、卫星、微波、电气与电子工程师协会（IEEE）802.11、蓝牙、光、红外、电缆、激光等。
处理器110经由桌面管理界面（DMI）111连接到芯片组120。芯片组120包括可管理性引擎（ME）130，其可被实现为独立于处理器110操作的嵌入式微处理器以管理平台100的配置和操作。在一个实施例中，处理器110在主机操作系统113的指导下操作，而可管理性引擎（ME）130提供不能被主机操作系统113访问的安全且隔离的环境。在一个实施例中，可管理性引擎（ME）130认证用户、控制对外围设备的访问、管理用于保护存储在系统100的存储设备上的数据的加密密钥，并经由网络控制器160提供至企业服务170的接口。ME130和企业服务170之间的通信经由带外通信信道171发生。
可管理性引擎（ME）130还连接到图形引擎180，在该实施例中图形引擎180被示为驻留在芯片组/安全分区120内部。因为ME130和图形引擎180两者均驻留在芯片组/安全分区120内，所以ME130和图形引擎180之间的通信与主机操作系统113隔离。ME130和图形引擎180之间的直接互连被用于通信，并且由于位于芯片组内而与主机操作系统113隔离。
本领域普通技术人员将会认识到，图形引擎180可替换地驻留在处理器110的内部或者处理器110和芯片组120两者的外部。在此类实施例中，ME130和图形引擎180之间的通信也与主机操作系统113隔离。例如，该隔离可通过在系统初始化期间为处理器110和图形引擎180分配存储器的不同部分作为地址空间的一部分来完成。被分配到图形引擎180的存储器部分因而对在处理器110上运行的主机操作系统113不可见。替换地，与主机操作系统113的隔离可通过在ME130和图形引擎180之间提供直接硬件互连来完成。
系统100进一步包括存储器设备，诸如动态随机存取存储器（DRAM）112、芯片组120中的静态随机存取存储器（SRAM）122以及闪存190。这些存储设备可包括随机存取存储器（RAM）以及只读存储器（ROM）。为了本公开的目的，术语“ROM”可一般地用于指代非易失性存储器设备，诸如可擦除可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪存ROM、闪存等。存储设备152可包括大容量存储设备，诸如集成驱动电子（IDE）硬盘驱动器和/或其它设备或介质，诸如软盘、光存储、带、闪存、存储器棒、数字视频盘、生物学存储等。
可经由闪存接口191由芯片组120访问闪存190。闪存190包含用于初始化系统100的固件。该初始化固件包括基本输入/输出系统（BIOS）固件192以标识和初始化系统组件硬件（诸如视频显示卡和硬盘）以及包括可管理性引擎（ME）130的一些其它硬件设备。BIOS固件192使系统100的系统组件硬件准备好以已知的低能力状态操作，所以存储在各种介质上的其它软件程序（包括操作系统）可被加载、执行并被给予对平台100的控制。
闪存190还包括用于配置网络控制器160的网络控制器固件194以及用于配置芯片组120的芯片组固件196。闪存190还包含数据区198。在一个实施例中，数据区198被加密且可仅被可管理性引擎（ME）130读取。
处理器110还可通信耦合到附加组件，诸如视频控制器、小型计算机系统接口（SCSI）控制器、网络控制器、存储控制器、通用串行总线（USB）控制器、诸如键盘和鼠标等输入设备。系统100还可包括一个或多个桥或中枢，诸如存储器控制器中枢、输入/输出（I/O）控制器中枢、PCI根桥等，以便通信耦合各种系统组件。正如本文中所使用的，术语“总线”可用于指代共享通信路径以及点对点路径。
诸如网络控制器160之类的一些组件可被实现为具有用于与总线通信的接口的适配器卡（例如，PCI连接器）。在一个实施例中，利用诸如可编程或不可编程逻辑设备或阵列、专用集成电路（ASIC）、嵌入式计算机、智能卡等组件，可将一个或多个设备实现为嵌入式控制器。
正如本文所使用的，术语“处理系统”和“数据处理系统”旨在广泛地包含单个机器或在一起操作的通信耦合的机器或设备的系统。示例处理系统包括但不限于分布式计算系统、超级计算机、高性能计算系统、计算群、大型计算机、迷你计算机、客户机-服务器系统、个人计算机、工作站、服务器、便携式计算机、膝上型计算机、平板计算机、电话、个人数字助理（PDA）、手持设备、诸如音频和/或视频设备之类的娱乐设备以及用于处理或发送信息的其它设备。
图3是示出根据本发明一个实施例的用于基于硬件的人存在检测的信息流的图。在动作3.1，web浏览器/软件代理302标识检测人存在的需要并向软件代理/浏览器插件304发送请求。Web浏览器/软件代理302和软件代理/浏览器插件304在由主机操作系统113所提供的环境中操作。在动作3.2，软件代理/浏览器插件304与芯片组/安全分区320内的可管理性引擎330通信以请求显示用于执行人存在检测的安全输出窗口。因为芯片组/安全分区320与由主机操作系统113所提供的环境隔离，所以可管理性引擎330和图形引擎380的动作与在主机操作系统113环境中运行的软件机器人隔离。
响应于来自软件代理/浏览器插件304的请求，可管理性引擎330产生随机文本串384并且在动作3.3向图形引擎380提供随机文本串384。随机文本串384经由可管理性引擎330和图形引擎380之间的与主机操作系统113隔离的安全互连来提供。
在动作3.4，图形引擎380使用子画面引擎381将随机文本串384安全地显示在显示设备382上。在一个实施例中，子画面引擎380使用覆盖机制来显示随机文本串，该随机文本串覆盖由在主机操作系统113下运行的软件在显示设备382上提供的用户界面。该覆盖机制由子画面引擎381硬件直接提供并且所显示的信息不能被在主机操作系统113下运行的软件机器人捕获。系统用户读取随机文本串384并使用键盘306输入与随机文本串相对应的文本386。
在动作3.5，软件代理/浏览器插件304捕获由用户使用键盘306输入的文本386。在动作3.6，软件代理/浏览器插件304将所捕获的文本386发送到可管理性引擎330以待验证。在动作3.7，可管理性引擎将文本386和随机文本串384相比较。如果文本386与随机文本串384匹配，则可管理性引擎330确定人类用户输入文本386，从而验证人存在。如果文本386与随机文本串384不匹配，则可管理性引擎330确定不存在人。在动作3.8，软件代理/浏览器插件304将人存在确定返回web浏览器/软件代理302。
本文中公开的机构的实施例可按照硬件、软件、固件或此类实现方法的组合来实现。本发明的实施例可被实现为在包括至少一个处理器、数据储存器系统（包括易失性和非易失性存储器和/或储存元件）、至少一个输入设备以及至少一个输出设备的可编程系统上执行的计算机程序。
可将程序代码施加到输入数据以执行本文所述的功能并生成输出信息。本发明的实施例还可包括机器可访问介质，该机器可访问介质包含用于执行本发明的操作的指令，或包含限定本文中描述的结构、电路、装置、处理器和/或系统特征的诸如HDL之类的设计数据。此类实施例也可被称为程序产品。
此类机器可访问存储介质可包括但不限于通过机器或设备制造或形成的粒子的有形排列，包括存储介质，诸如：硬盘；包括软盘、光盘、压缩盘只读存储器（CD-ROM）、可重写压缩盘（CD-RW）以及磁光盘的任何其它类型的盘；诸如只读存储器（ROM）之类的半导体器件；诸如动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）之类的随机存取存储器（RAM）；可擦除可编程只读存储器（EPROM）；闪存可编程存储器（FLASH）；电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）；磁卡或光卡；或适于存储电子指令的任何其它类型的介质。
可按照已知方式将输出信息应用于一个或多个输出设备。为了此应用的目的，处理系统包括具有诸如例如数字信号处理器（DSP）、微控制器、专用集成电路（ASIC）或微处理器之类的处理器的任意系统。
程序可按照面向过程或面向对象的高级编程语言来实现，以与处理系统通信。程序在需要时还可按照汇编或机器语言来实现。实际上，本文中描述的机制在范围上不限于任何特定编程语言。在任何情况下，该语言可以是编译或解释语言。
本文提供的是用于提供人存在检测服务的方法和系统的实施例。尽管已经示出并描述了本发明的具体实施例，但本领域的技术人员显然可作出很多改变、变化和修改而不背离所附权利要求的范围。因此，本领域的技术人员将意识到可作出变化和修改而不背离本发明在其较宽方面的范围。所附权利要求将在其范围内包含落在本发明的真实范围和精神内的所有这些改变、变化和修改。

Claims (15)

1.一种计算机实现的方法，包括：
向系统的图形设备的子画面引擎提供随机文本串，其中所述子画面引擎与所述系统的主机操作系统隔离；
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备；
接收对所述随机文本串的显示的响应；以及
如果所述响应与所述随机文本串匹配则确定人类用户正在使用所述系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在与所述主机操作系统隔离的安全分区中产生所述随机文本串。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备包括：写入所述随机文本串使其覆盖由所述主机操作系统所提供的用户界面。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备包括：以明码文本格式写入所述随机文本串。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
向所述子画面引擎提供所述随机文本串包括：在与所述主机操作系统隔离的互连上向所述子画面引擎提供所述随机文本串。
6.一种系统，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器包括被配置成执行包括以下操作的指令：
向系统的图形设备的子画面引擎提供随机文本串，其中所述子画面引擎与所述系统的主机操作系统隔离；
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备；
接收对所述随机文本串的显示的响应；以及
如果所述响应与所述随机文本串匹配则确定人类用户正在使用所述系统。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述指令被进一步配置成执行包括以下操作的指令：
在与所述主机操作系统隔离的安全分区中产生所述随机文本串。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于：
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备包括：写入所述随机文本串使其覆盖由所述主机操作系统所提供的用户界面。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于：
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备包括：以明码文本格式写入所述随机文本串。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于：
向所述子画面引擎提供所述随机文本串包括：在与所述主机操作系统隔离的互连上向所述子画面引擎提供所述随机文本串。
11.一种计算机程序产品，包括：
计算机可读存储介质；以及
所述计算机可读存储介质中的指令，其中所述指令在处理系统中执行时导致处理系统执行以下操作：
向系统的图形设备的子画面引擎提供随机文本串，
其中所述子画面引擎与所述系统的主机操作系统隔离；
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备；
接收对所述随机文本串的显示的响应；以及
如果所述响应与所述随机文本串匹配则确定人类用户正在使用所述系统。
12.如权利要求11所述的计算机程序产品，其特征在于，所述指令被进一步配置成导致所述处理系统执行以下操作：
在与所述主机操作系统隔离的安全分区中产生所述随机文本串。
13.如权利要求11所述的计算机程序产品，其特征在于：
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备包括：写入所述随机文本串使其覆盖由所述主机操作系统所提供的用户界面。
14.如权利要求11所述的计算机程序产品，其特征在于：
由所述子画面引擎将所述随机文本串直接写到显示设备包括：以明码文本格式写入所述随机文本串。
15.如权利要求11所述的计算机程序产品，其特征在于：
向所述子画面引擎提供所述随机文本串包括在与所述主机操作系统隔离的互连上向所述子画面引擎提供所述随机文本串。
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