一、什么是验证码
验证码（CAPTCHA）是“Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart”（全自动区分计算机和人类的图灵测试）的缩写，是一种区分用户是计算机还是人的公共全自动程序。用人话讲就是：验证码是为验证某个操作是人为还是机器行为。
区别人为和机器行为有很多方案，但在实际生产中，考虑到实现成本、安全性、可用性等因素，验证码就是最优方案了，所以被广泛使用。
二、为什么要有验证码
1.保护账号安全
网络时代大家都又很多账号和密码，借助账号和密码，保障自己的隐私和财产安全；然而总有一些不法分子，试图窃取他人隐私，盗取他人财产。对于组成简单的密码，如果没有验证码，及其暴力破解后就可直接登陆，有了验证码，程序难以时别验证码，就无法完成验证码输入，进而无法登陆成功；
2.反作弊（刷票、刷粉、刷页等）
这年头经常不联系的好友突然微信或者QQ找你，基本上不是借钱就是找你帮忙拉票点赞。网络上各种各样的拉票活动，但是通常这种活动又IP限制，一个IP只能投一次。如果靠纯人力，撑死了几千个，而且效率低下。但是依靠机器就不一样了，分分钟给你刷好几百。类似的情况还包括微博的拉粉、淘宝刷好评等等。
3.反广告
喜欢逛论坛的同学应该经常能看到各种广告。任何开放的社区都会面临垃圾广告的骚扰，这种情况通常是机器所为。
三、验证码常见的表现形式及优化方案
1.数字、字母、中文的组合
这种形式的验证码是最常见、实现最简单的验证码。通常由数字、字母混合组成，也有单纯使用数字或字母的，为了提高辨别难度，一般都会加入干扰线，如在背景中添加干扰线等。
图1 ：中文验证码
优点：实现成本低。
缺点：用户需要在鼠标-键盘、中英文之间切换（对于中英文混合的验证码），看似只是简单的输入几个字母或数字，实际却需要多步操作，且不具备任何趣味性。
优化：
增加验证码字符个数或者使用混合中英文都可以提高安全性，但尽量通过增加字符个数而非使用混合中英文形式，因为这样可以减少用户切换中英文输入的操作。
如果验证码中存在英文字母，最好统一大小写，并给出验证码不区分大小写的提示，尽管大部分情况下，用户自己知道验证码不区分大小写。
尽量不要使用难以辨别的字符如“1、l、0、O、Z、2”等。
2.图片识别
说起图片验证码，估计大家第一想到的就是被大家无数次吐槽的12306了。简直让人欲（yu）罢(ku)不(wu)能(lei)
本以为动动鼠标就能很快操作完成，省去了各种切换，但由于图片太相似，反而很容易出错，费时费力。
图2 ：图片辨别验证码
图3：图片验证码
图4：图片验证码
优点：相较于第一种形式，操作简单，只需要点击鼠标即可完成。
缺点：如果图片太过相似（比如图三图四），会大大增加用户的输入成本，甚至引起用户的反感。
优化：图片验证码可以结合语音验证码方式进行验证，可以满足特殊人群对验证码的识别问题。
3.滑块验证码
这种是比较有创意的验证码形式，通常需要用户拖动滑块从到特定位置，则代表验证成功。
图5：滑块验证码
优点：操作简单、趣味性强。
缺点：实现成本较高。
优化：可以从提高趣味性入手，在用户拖动完成后可给出用户花费的时间及打败了百分之多少用户，就像一个小小的游戏一样。同时滑块拼图可以加入产品运营推广信息，可以增强品牌曝光度以及为产品和活动做推广；
4.手机验证码
这种形式常见于手机APP（相较于PC端）的登录、注册等业务，随着手机的普及，许多APP都采用手机号码注册，为验证手机号码的真实性、防止恶意注册，一般都会发送验证码到手机。
图6：手机短信验证码
优点：适用性广，除了防止恶意注册登录外，同时完成了对手机号码真实性的校验，一举两得。
缺点：需要一个专门的短信发送平台，并向电信运营商支付短信费用，部分APP的短信等待时间偏长，影响用户体验。
优化：使用短信发送验证码时，把验证码尽量放在短信的前面，这样用户不需要进入短信功能模块，在通知栏就可以查看到验证码；
5.语音验证码
这种形式常见于由于各种原因无法正常接收短信验证码的补救措施，比如在短信验证码的输入框旁边会有小小的提示“收不到验证码？”，点击提示可使用语音验证码。
图7：语音验证码
优点：到达率高。短信验证码常常会因为通道问题，还会丢失一些短信，因此无法保证短信验证码100%到达。
缺点：增加验证步骤和验证时长。语音验证用户增加接电话挂电话过程，部分移动设备也会因为电话的接入导致网络中断，影响数据加载；
优化：除了通过通讯方式直接呼叫预留电话获取验证码方式外可以结合页面播放方式，通过网站添加播放器将验证码以语音方式播放出来。
总结
验证码用广泛，表现形式多样，在具体产品设计中，可以综合使用，在产品安全性、开发成本、用户体体验之间寻找一个极佳的平衡点。
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