I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   3 8 ,   No .   1 A p r il   20 2 5 ,   p p .   535 ~ 545   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 8 . i 1 . pp 535 - 5 4 5           535     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Experime ntal res ea rch on te x CA PTCH A of  fine - g ra ined  security f ea tures       Q ia n Wa ng 1, 3 ,   Sh a f a f   I bra him 1 ,   Xing   Wa n 2 ,   Z a inu ra   I dr us 1   1 C o l l e g e   o f   C o m p u t i n g ,   I n f o r mat i c s   a n d   M a t h e m a t i c s ,   U n i v e r si t i   Te k n o l o g i   M A R A ,   S h a h   A l a m,  M a l a y s i a   2 F a c u l t y   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t i   T e k n o l o g i   M A R A ,   S h a h   A l a m,  M a l a y si a   3 S c h o o l   o f   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   L e s h a n   V o c a t i o n a l   a n d   T e c h n i c a l   C o l l e g e ,   Le s h a n ,   C h i n a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ju n   4 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct   15 202 4   Acc ep ted   Oct   30 ,   2 0 2 4       CAPT CHA   is  a   c y b e rse c u rit y   m e a su re   th a d isti n g u ish e b e twe e n   h u m a n s   a n d   a u to m a ted   sc rip ts.  Re se a rc h e rs  h a v e   e m p lo y e d   v a ri o u se c u rit y   fe a tu re to   th wa rt  a u t o m a ted   p ro g ra m   id e n ti fica ti o n   b y   h a c k e rs.  Ho we v e r,   p re v io u s   re se a rc h   o n   th e   a tt a c k   re sista n c e   o CAPT CHA h a u se d   ro u g h l y   q u a n t it a ti v e   a n a l y sis  in ste a d   o a   fin e - g ra in   q u a n ti tati v e   stu d y .   Th is  stu d y   imp lem e n ted   c o m p a ra ti v e   e x p e r ime n ts  b a se d   o n   CAPT CHA   re c o g n i ti o n   a lg o rit h m to   fi n d   th e   b e st - m ix e d   se c u rit y   fe a tu re s .   m u lt i - sta g e   b e st   p a ra m e ter  se lec ti o n   (M B P S m e c h a n ism   wa p ro p o se d   in   t h is  st u d y .   Ex p e rime n re su l ts  in d ica ted   t h a m ix e d   se c u rit y   fe a t u re o o v e rl a p   +   sc a le   +   ro tate   +   b g   (b a c k g ro u n d )”   we re   th e   b e st,  wit h   a n   a v e ra g e   m a c h in e   re c o g n it i o n   a c c u ra c y   o f   o n ly   4 . 8 1 % .   T h e   c o n tras e x p e ri m e n re su lt   il lu stra ted   th a t h e   a n ti - a tt a c k   a b il it y   o m i x e d   se c u rit y   fe a tu re wa b e tt e th a n   a d d i n g   a d v e rsa rial  n o ise ,   wi th   m a c h i n e   re c o g n it io n   a c c u ra c y   d e c re a se d   b y   2 . 2 % .   M o re o v e r,   b y   i n v e st ig a ti n g   t h e   e ffica c y   o se c u rit y   fe a tu re   p a ra m e ters ,   th is  st u d y   p ro v i d e p ra c ti c a g u i d e li n e s   fo r   d e si g n in g   ro b u st   CAPT CHA s.  F u rth e rm o re ,   th is  st u d y   a lso   p re se n ts  v a lu a b le   in si g h t in t o   th e   se c u rit y   o f   ima g e   g e n e ra ti o n   tec h n o l o g y .   K ey w o r d s :   An ti - r ec o g n itio n   C APT C HA  g en er atio n   C y b er s ec u r ity   Secu r ity   m ec h an is m s   User - f r ien d lin ess   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Z ain u r I d r u s   C o lleg o f   C o m p u tin g ,   I n f o r m atics a n d   Ma th em atics,   Un iv er s iti T ek n o lo g i M AR A   Sh ah   Alam ,   Ma lay s ia   E m ail:  za in u r a@ tm s k . u itm . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   Per s o n al   in f o r m atio n   s ec u r it y   is   cr u cial  is s u in   cy b e r s ec u r ity ,   esp ec ially   with   th s u r g in   web s ites   an d   in ter n et  u s er s ,   esp ec ially   in   h ig h ly   d e v elo p e d   d ee p   lear n in g   tech n o lo g y   [ 1 ] ,   [ 2 ] C o m p letely   au to m ated   p u b lic  tu r in g   test   to   tell  co m p u ter s   an d   h u m an s   ap ar ( C APTCHA )   was   in itia l ly   p r o p o s ed   in   [ 3 ] .   C APT C HA  i s   a   to o th at  ef f ec tiv ely   d is tin g u is h es  b etwe en   au to m ated   p r o g r am s   an d   h u m an   u s er s ,   h elp in g   to   b lo ck   m alicio u s   r eg is tr atio n   s ch em es  an d   s af eg u ar d   u s er   d a ta.   Vis u al - b ased   C APT C HA  i s   b r o ad ly   u tili ze d   to   p r o tect  u s er s '   p er s o n al  in f o r m atio n   s ec u r ity   i n   s h o p p in g ,   g a m es,  an d   v ar i o u s   web s ites '   r eg is tr atio n   an d   lo g   i n .   T ex t - b ased   C APTCHA  is   wi d ely   u s ed   o n   web s ites   to   r e g is ter   o r   lo g   in   b ec a u s o f   its   lo co s a n d   r ich   d iv er s ity .   T ak f o u r   E n g lis h   c h ar ac ter s   ( in clu d in g   ca s e - in s e n s itiv letter s   an d   d ig its )   a s   an   ex am p le,   an d   th er e   ar 3 6 4   or   ap p r o x i m ately   1 . 7   m illi o n   p o s s ib le  co m b in atio n s   [ 4 ] .   Ho wev er ,   a n   ad v an tag e   in   q u a n tity   is   n o t h co r s o lu tio n   o f   C APTCHA;  b r u te  f o r ce   an d   s eq u en tial  s ea r ch in g   ca n   ea s ily   b r ea k   th s im p le  tex C APT C HA   [ 5 ] .   Pre v io u s   C APTC H r esear ch   f o cu s ed   o n   f iv e   s ec u r ity   m ec h an is m s ,   in clu d in g   v ar io u s   ty p es   o f   C APTCH A ,   co m p lex   im ag id e n tific atio n ,   ad v an ce d   im ag e   g en er atio n   tech n iq u es ,   ad d e d   p er tu r b atio n s ,   an d   in teg r a tio n   th eo r ies  f r o m   o th er   d is cip lin es  to   p r o tect  C APT C HA.   F ir s tly ,   v ar io u s   ty p es  o f   C APT C HA ,   in clu d in g   m ath ,   d o ts ,   h o llo w an d   two - lay er s wer Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   5 3 5 - 5 4 5   536   in tr o d u ce d   [ 6 ] [ 8 ] .   Seco n d ly ,   o th er   co m p lex   im ag id e n tific atio n ,   in clu d in g   g eo m etr ic  s h ap es,  f ac im ag e s,   p u zz le s   an d   s lid er s ,   wer p r o p o s ed   in   C APTCH g en er atio n   m o d els   [ 9 ] [ 1 2 ] .   T h i r d ly ,   r e s ea r ch er s   ex p lo r ed   ad v an ce d   im ag e   g en er atio n   t ec h n iq u es ,   i n clu d in g   s ty le  tr a n s f er   an d   g en er ativ e   ad v e r s ar ial  n etwo r k   ( GAN)   tech n o lo g y ,   to   d esig n   r o b u s C APTC HA s   [ 1 3 ] [ 1 7 ] .   Ot h er s   ad d ed   p er tu r b atio n s   to   th e ir   C APTCHA   g en er atio n   m o d e l,  s u ch   as   ad v er s ar ial  ex am p les  to   en h an c s ec u r ity   [ 1 8 ] [ 2 2 ] .   L astl y ,   in teg r atio n   t h eo r ies  f r o m   o th e r   d is cip lin es,  s u ch   as  v is u al  r ea s o n in g ,   s em an tic  u n d er s tan d i n g ,   an d   co g n itiv ab ilit y   tech n o lo g y ,   wer also   in tr o d u ce d   in n o v at iv el y   [ 2 3 ] [ 2 5 ] .   All  th ese  s e cu r ity   m ec h an is m s   ca n   m ak e   C APTCH m o r s ec u r e.   Ho wev e r ,   s in ce   im ag e - tex C APTCHA s   ap p ly   co m p lex   im a g es,  th is   ch allen g es   m ac h in r ec o g n itio n   an d   b r in g s   d if f icu lties   to   ac tu al  h u m an   u s er s .   Mo r eo v e r ,   im a g an d   im ag e - tex t CAP T C HA s   wil l o cc u p y   m o r s to r ag s p ac an d   h av s lo w er   p r o ce e d in g   s p ee d   th an   te x C APT C HAs.     I n   co n tr ast ,   t ex t - b ased   C APTCHA   co n s is ts   o f   ch ar ac ter s   o r   d ig its ,   is   lo c o s t,  ea s y   to   d ep lo y ,   a n d   q u ick ly   g en er ated ,   an d   h as  b e co m th p r io r   c h o ice  o f   m o s web s ite  o wn er s .   Mo s im p o r tan tly ,   it  h as  h ig h   p o ten tial  co m m er cial  v alu e .   Ho wev er ,   th p r o b lem   is   th a m o s attac k er s   o r   m alicio u s   b o ts   u s o p tical   ch ar ac ter   r ec o g n itio n   ( OC R ) ,   ch ar ac ter   s eg m en tatio n ,   an d   en d - to - e n d   d ee p   lear n in g   tec h n o lo g ies  to   attac k   tex t - b ased   C APTCH A   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   T h e r ef o r e ,   r esear ch er s   in tr o d u ce d   v ar io u s   s ec u r ity   s ch e m es.   Ye  e t   a l [ 2 8 ]   e v a l u a t e d   3 3   t e x t - b a s e d   C A P T C H A s   d e p l o y e d   in   t h e   a c t u a l   we b s it e s .   T h ei r   ex p e r i m e n t   r e s u l ts   s h o w e d   t h at   C AP T C HA   p e r f o r m e d   w e l l   r e g a r d i n g   s e c u r i t y   a n d   u s a b i l it y .   S i m il a r ly ,   W a n g   e t   a l [ 2 9 ]   d is cu s s ed   th r o b u s tn ess   o f   C APTCHA  w ith   d if f er en s ec u r ity   s ch em es T h ey   also   d is cu s s ed   th r ec o g n itio n   ac cu r ac y   o f   u n ex p lo r ed   m ac h in attac k s .   Sh et   al [ 3 0 ]   s u m m ar ize d   1 2   s tan d a r d   s ec u r it y   f ea tu r es  o f   tex C APT C HA  an d   u s ed   cy cle  GAN  as  th eir   attac k   m eth o d   to   s y n th esize  ca p tch as,   ac h i ev in g   g o o d   r esu lts .   Ho wev er ,   th ey   d i d   n o in te g r ate  th g en er atio n   ef f ec o f   ea ch   s ec u r ity   f ea tu r u n d er   d if f er en v alu es.  Ma ts u u r et  a l .   [ 3 1 ]   u s ed   s p atial  s m o o th in g   an d   ad v er s ar i al  ex am p les  to   g e n er ate  r o b u s C APT C HA,   an d   t h e i r   e x p e r i m e n t   r e s u lt s   il l u s t r a t e d   t h a t   t h e i r   m e t h o d   w a s   e f f e c t i v e .   H o w e v e r ,   t h e   d is a d v a n ta g e   o f   t h e i r   m e t h o d   w a s   t h at   i t   w a s   a   w h i te - b o x   a t ta c k ;   t h e   a tt a c k e r s   o r   b o ts   s h o u ld   k n o w   t h e   s t r u c t u r e   o f   t h e   g e n e r a t i o n   m o d e l .   All in   all,   th er ar p r o b lem s   with   th ex is t in g   C APTCHA   r esear ch ,   as f o llo ws :     T h eir   r esear ch   o n ly   p r o v id ed   co ar s e - g r ain e d   q u an titativ an aly s is   in s tead   o f   f i n e - g r ai n ed   q u an titativ ass es s m en t.  R esear c h er s   o n ly   co m p a r ed   t h o v er all  r ec o g n itio n   ac c u r ac y ,   n o t h ef f ec o f   s ec u r ity   m ea s u r es .     T h e y   d id   n o t in v esti g ate  h o t h s ec u r ity   m ec h a n is m s   af f ec t th an ti - attac k   ab ilit y .     T h p r ev io u s   liter atu r e   d id   n o co m p a r th e   an ti - attac k   ab il ity   b etwe en   s ec u r ity   f ea tu r es  an d   a d v er s ar ial   ex am p les.   T h u s ,   T HE   co n t r ib u tio n s   ar e   a s   f o llo ws:     I m p lem en t a   f in e - g r ain ed   q u a n titativ ass es s m en t   o f   th e   s ec u r ity   m ec h a n is m s   o f   th tex t   C APT C HA .     E x p lo r e   a n ti - attac k   s ec u r ity   m ea s u r es   an d   th im p ac o f   th e m .     C o n s tr u ct  co n tr ast  ex p er im en to   co m p ar th e   a n ti - attac k   ab ilit y   o f   s ec u r ity   f ea tu r es   an d   ad v e r s ar ial  ex am p les m eth o d .     Pro v id r o b u s t CAP T C HA  g en er atio n   m eth o d   a n d   o f f er   p r ac tical  in s ig h t in to   im ag e   s ec u r ity .   L astl y ,   t h s tr u ct u r e   f o llo ws:   a   b r ief   r esear ch   b ac k g r o u n d   is   p r o v id ed   in   s ec tio n   1 ,   an d   th p r o p o s ed   m eth o d   is   o u tlin ed   in   s ec tio n   2 .   T h la s t s ec tio n   is   th e   r esu lt  an d   d is cu s s io n .       2.   M E T H O D   Th e   s ec tio n   d escr ib es  th f r am ewo r k   o f   th ev al u atio n   m o d el  f o r   f in e - g r ain ed   s ec u r ity   f ea tu r es.   T h e   f ir s p r o ce s s   b eg an   b y   ex p lo r in g   ten   s ec u r ity   f ea tu r es  in   d etail.   T h ese  s ec u r ity   f ea tu r es  ar u s ed   in   th e   f o llo win g   C APTCHA  g en er at io n   p r o ce s s .   Seco n d ly ,   “Bas e   C APT C HA ”  was  g en er ated   t o   g u a r an tee  all   t h C APT C HA  d atase ts   u n d er   th s am b aselin e.   T h ir d ly ,   cr u cial  s cr ee n in g   p r o ce s s   ca lled   th m u lti - s tag b est   p ar am eter s   s elec tio n   ( MBP S)   m ec h an is m   in clu d ed   t h b est  s in g le  s ec u r ity   f ea t u r es  s elec tio n   an d   b est - m ix ed   s ec u r ity   f ea tu r es  s elec tio n   s ta g es.  T h is   s tag i s   o n o f   th m o s cr itical  to   f ilter   r o b u s s e cu r ity   f ea tu r es.  Af ter   u s in g   th is   MBP m ec h an is m ,   r o b u s m ix ed   s ec u r ity   f ea t u r es  will  b s elec ted .   T h en ,   r o b u s C APTCH A   d atasets   wer g en er ated   b y   u s in g   th ese   b est - p er f o r m an ce   s e cu r ity   f ea tu r es.  L astl y,   co n tr ast  ex p er im en was  co n s tr u cted .   Fig u r 1   illu s tr at es  th o v er all  f r am ewo r k   f o r   f in e - g r ain e d   s ec u r ity   f ea tu r ev alu atio n .   Am o n g   th p r o ce s s es,  th MBP m ec h an is m   is   cr u cial  s tep   th at  s elec ts   th b est  p ar am eter s   f o r   ea ch   s u b item   o f   th e   s ec u r ity   f ea tu r es.  C o n tr asti v ex p er im en ts   ar c o n d u cted   to   ev alu ate  th p er f o r m a n ce   o f   C APT C HA  u s in g   a   co m b in atio n   o f   th e   b est s ec u r i ty   f ea tu r es.     2 . 1 .     Securit y   f e a t ures e x plo r a t io n   I n s p ir ed   b y   Ye  et  a l .   [ 2 8 ] ,   W an g   et  a l . ,   [ 2 9 ] ,   we  s u m m ar ized   an d   b r o ad e n ed   ten   ty p ical  s ec u r ity   f ea tu r es  b esid es  th eir   p r o p o s ed   o n es.  T h e   s ec u r ity   f ea tu r es  wer d is co v er e d   f r o m   C APTCHA 's  f am o u s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       E xp erimen ta l res ea r ch   o n   text  C A P TC HA   o f fin e - g r a in ed   …  ( Qia n   Wa n g )   537   web s ites   ( Mic r o s o f t,  ed u ca tio n   Ma lay s ia  g lo b al  s er v ices,  a n d   L esh an   L ib r ar y )   o r   Kag g le  ( n o tab le  s c ien ce   d ata  co m m u n ity ) .   T en   ty p ica s ec u r ity   f ea tu r es   wer ex p lo r ed co lo r s ,   d o ts ,   Gau s s ian   n o is e,   lin es,  r o tat e f o n ts ,   s ca le,   tr an s f o r m e r ,   b ac k g r o u n d   ( b g ) ,   an d   o v er lap .           Fig u r 1 .   T h f r a m ewo r k   o f   f i n e - g r ain e d   s ec u r ity   f ea t u r es   e v alu atio n       2 . 2 .   B a s CAP T CH A "   g ener a t io n   Th " B ase  C APTC HA "   was  u s ed   to   test   th e   an ti - attac k   a b ilit ies  o f   tex C APTCHA  w ith   v ar io u s   s ec u r ity   f ea tu r es,  wh ich   wer ex p lo r ed   i n   s ec tio n   2 . 1 .   I was  r an d o m l y   ass em b led   b u m eti cu lo u s ly   d esig n ed   with   s p ec if ic   p ar am eter s ,   in c l u d in g   C alib r f o n t,  wh ite  b ac k g r o u n d ,   wid th   o f   1 9 2   p ix els,  h eig h o f     6 4   p ix els,  an d   b lu ch a r ac ter s   co lo r .   Usi n g   " B ase   C A PTC HA en s u r e th e   in itializa tio n   p r o ce s s   is   o n   th e   s am b aselin e.     2 . 3 .     M ulti - s t a g bes t   pa ra met er s   s elec t io n   m ec ha nis m   I n f lu e n ce d   b y   th f ea tu r s elec tio n   ap p r o ac h   in   [ 3 2 ] ,   we  co m b in ed   th ch a r ac ter is tics   o f   th co m b in ed   C APTCHA  s ec u r ity   f ea tu r es   ar ea   a n d   p r o p o s ed   MBP m ec h an is m .   T h is   m ec h an is m   is   im p lem en ted   s tep   b y   s tep   an d   ca n   b e   tar g eted   an d   ef f ec tiv wh en   ev al u atin g   t h p e r f o r m a n ce   o f   ea ch   s ec u r ity   f ea tu r e.   Nec ess ar y   p r e p ar atio n s   s h o u ld   b m a d b ef o r MBP S m ec h an is m s   ar im p lem en te d .     2 . 3 . 1 .   P re pa ra t i o ns   o f   t he  M B P S   m ec ha nis m   A H a rdwa re   re qu irem ent s   T h ex p er im en t   u s es  s p ec if ic  h ar d war c o m p o n en ts   to   en s u r o p tim al   ex p e r im en tal  p e r f o r m an ce ,   as   s h o wn   in   T a b le  1 .   C o m p ar e d   to   ce n tr al  p r o ce s s in g   u n it  ( C PU ) th h ar d war e   en v ir o n m en o f   GPU  ca n   p r o v id e   f aster   p r o ce s s in g   s p ee d ,   r ed u ce   p r o g r am   ex ec u ti o n   tim e,   an d   en h an ce   o v er a ll  ef f icien cy .   T h e   alg o r ith m   u s ed   in   th is   r esear ch   p r o g r am   is   im p lem en ted   with   Py th o n ,   VSC o d e,   an d   An ac o n d a.   T h ese  in teg r ated   d ev el o p m en t e n v ir o n m en ( I DE )   to o ls   h elp   s tr ea m li n s o f twar in ter ac tio n s   an d   d ep lo y m e n t.  T h u s ,   th ese  h ar d war r e q u ir em e n ts   p r o v id th e   f o u n d atio n   f o r   th s m o o th   e x ec u tio n   o f   th e x p er i m en t.        T ab le  1 .   Har d war co n f ig u r ati o n   o f   ex p er i m en ts     H a r d w a r e   c o n f i g u r a t i o n   S p e c i f i c   i n f o r m a t i o n   H a r d w a r e   f o r   c o m p u t a t i o n   G P U   ( N V I D I A   3 0 6 0 )   O S   ( o p e r a t i n g   sy s t e m )   W i n d o w s 1 1   C P U   I n t e l ( R )   C o r e   ( T M )   i 5   R A M   ( r a n d o m a c c e ss m e mo r y   3 2 7 6 8 M B   P r o g r a m mi n g   e n v i r o n m e n t   V S C o d e ,   A n a c o n d a ,   P y t h o n       B M a chine r ec o g nitio n m o del   T h r ec o g n itio n   alg o r ith m   ( d e ep - C APTCHA)   f r o m   Z ah r No u r y   an d   Ma h d i Reza ei   [ 2 8 ]   w as u s ed   as   an   attac k   m eth o d   t o   test   th s ec u r ity   o f   C APTCHA.   T h e   attac k   alg o r ith m   was  ch o s en   b e ca u s it  r an k s   f ir s am o n g   te x t - b ased   C APTCH r ec o g n itio n   alg o r ith m s   o n   th web s ite   [ 33 ] .   Mo r e o v er ,   th r ec o g n itio n   alg o r ith m   p er f o r m ed   well  an d   was  ap p r o p r iately   u s ed   f o r   t h ex p er im e n tal  v er if icatio n .   T h s im p lifie d   d ee p - C APT C HA  a r ch itectu r e   i s   d ep icted   in   Fig u r 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   5 3 5 - 5 4 5   538       Fig u r 2 .   T h ar ch itectu r o f   d ee p - C APTCHA       2. 3 . 2.   B est   s ing le  s ec urit y   f ea t ure  pa ra m et er s   s elec t io n sta g e   R ec o g n itio n   alg o r ith m s   wer u s ed   to   ev alu ate  C APTCH As  u s in g   o n ly   s in g le  s ec u r ity   f e atu r e .   T h p ar am eter   s elec tio n   cr iter ia   ar b ased   o n   th c h ar ac ter is tics   o f   s ec u r ity   f ea tu r es.  p ar am e ter   was  ad d e d   ea c h   tim e   wh en   g en er atin g   tex C APTCHA  d ata s ets  f r o m   “b ase  C APT C HA” .   E ac h   n ewly   g en er ated   d ataset  is   k ep th s am s ize   to   m ain t ain   co n s is ten cy .   Me an wh ile,   s u itab le  n u m b er s   will  b co v er ed ,   a n d   s ec u r ity   f ea tu r p a r am eter s   will  g r a d u ally   b a d ju s ted .   T y p ical  s ec u r ity   f ea tu r es  an d   d etailed   r e aso n s   f o r   p ar am eter   s elec tio n   is   s h o wn   in   T ab le  2 .       T ab le  2 T e n   ty p ical  s ec u r ity   f ea tu r es p ar am eter s   an d   s elec tio n   r ea s o n s   N o .   S e c u r i t y   f e a t u r e s (sf )   P a r a me t e r s   se t t i n g s   l i st   S e l e c t i o n   r e a s o n s   /   B a se   C A P T C H A   { C a l i b r i   f o n t ,   w h i t e   b a c k g r o u n d ,   w i d t h   1 9 2   p i x e l s,   h e i g h t   6 4   p i x e l s ,   b l u e   c h a r a c t e r s c o l o r }   /   sf _ 1   C o l o r s   { b l u e ,   g r a y   b l u e ;   g r a y - r e d ,   g r a y - r e d - b l u e ,   g r a y - y e l l o w - b l u e ,   l i g h t   g r a y - y e l l o w - b l u e ,   l i g h t - y e l l o w - b l u e - g r e e n ,   l i g h t - y e l l o w - b l u e - g r e e n - g r a y }   1 .   v a r i o u c o l o r s wh i c h   c a n   r e f l e c t   t h e   i mp a c t   o f   c o l o u r s   2 .   C l o se   t o   t h e   b g   c o l o r ,   n o t   e a s y   t o   r e c o g n i z e .   sf _ 2   B a c k g r o u n d   ( b g )   {P a i n t i n g o f   V a n   G o g h M o n e t ,   C h i n e se  s t y l e   i m a g e s}   1 .   D i v e r se  b g   s t y l e s.   2 .   U s e r s c a n   a l so   r e c o g n i z e .   sf _ 3   F o n t s   { C a l i b r i ,   S TX I N W E I ,   F ZSTK ,   M e x c e l l e n t 3 D ,   M TF  To a st B r o a d c a st   t i t l i n g ,   C a r t o o n ,   I n so m n i a }   1 .   v a r i o u g e o m e t r i c   s h a p e s   f o n t s :   so l i d ,   h o l l o w ,   a n d   sh a d o w .   2 .   d i f f e r e n t   t y p e s   o f   f o n t s :   r e g u l a r ,   a r t   a n d   c a r t o o n   sf _ 4   G u ssi e   n o i se   [ 1 . 2 k 4 k ,   6 k ,   8 k ,   1 0 k ]     1 .   G r a d u a l l y   a d j u s t e d   t h e   s e c u r i t y   f e a t u r e p a r a me t e r s.   2 .   U s e r s c a n   a l so   r e c o g n i z e .   sf _ 5   D o t s   [ 2 0 ,   4 0 ,   8 0 ,   1 6 0 ,   4 0 0 ,   6 0 0 ]   sf _ 6   Li n e s   [ 1 0 ,   3 0 ,   7 0 , 1 0 0 ]   sf _ 7   R o t a t e   [ 2 0 ,   4 0 ,   6 0 ,   8 0 ]   sf _ 8   S c a l e   [5 7 1 0 ,   1 2 ,   1 5 ,   1 7 ,   2 0 ]   sf _ 9   Tr a n sf o r mer   [ h 0 1 ,   h 0 2 ,   h 0 3 ,   v 0 1 ,   v 0 1 - h 0 1 ,   v 0 2 h 0 1 ]   sf _ 1 0   O v e r l a p   [ v 1 0 h 4 ,   v 1 0 h 5 ,   v 1 0 h 6 ,   v 1 0 h 7 ,   v 1 0 h 8 ,   v 1 0 h 9 ]       A.   B est  s ing le  s ec urit y   f ea t ure  s elec t io n ste ps   I n   th is   s tag e,   we  g en er ated   m an y   C APTCHA  d atase ts   ac co r d in g   t o   th p ar a m eter   s ettin g s   lis in   T ab le  2 .   T o   q u ick ly   co m p ar th im p ac o f   ea ch   s ec u r ity   f e atu r e ' s   p ar am eter s ,   th g en er ated   d ataset  s ize  was   s et  to   2 , 0 0 0 .   T h is   s ize  n u m b er   is   s u itab le  f o r   th i n itial  s cr ee n in g   p h ase,   esp ec iall y   w h en   co m p ar in g   th e   ef f ec ts   o f   d if f er en p ar am eter s   u n d er   th e   s am s ec u r ity   f ea tu r e.   Step s   1   to   4   illu s tr ate  h o th b est  s in g le   s ec u r ity   f ea tu r is   s elec ted .   Step   1 )   g en e r ated   d atasets   with   s in g le  s ec u r ity   f ea tu r p ar a m eter s .   Step   2 )   t ested   C APTCHA  an ti - attac k   ab ilit y   u s in g   th e   d ee p - C APT C HA  r ec o g n itio n   m o d el .   Step   3 )   s cr ee n ed   t h b est - p er f o r m in g   p ar am eter s   u n d er   t h s am s ec u r ity   f ea tu r e .   Step   4 )   c o m p ar th p er f o r m a n ce   o f   ten   s ec u r ity   f ea tu r es a n d   s elec t th to p   o n es.     B.   Resul t s     I n   th is   p ar t,   av er a g ac cu r ac y   s u cc ess   r ate   ( AASR )   is   u s ed   to   e v alu ate  th e   a v er ag e   r ec o g n itio n   ac cu r ac y ,   wh ic h   ca n   in d ir ec t ly   r ef lect  C APTCHA’ s   r esis t an ce   to   m ac h in e   r ec o g n itio n .   T h v er tical  ax is   r ep r esen ts   th m ea n   test   ac cu r ac y   r ate,   w h ile  th h o r izo n tal  ax is   r ep r es en ts   th n u m b e r   o f   ep o ch s .   T h r esu lts   o f   th s in g le   s ec u r ity   f ea t u r p ar am eter   s elec tio n   ar e   s h o wn   in   Fig u r 3 .   T o   clar if y   th r esu lts ,   we  co n tr ast  all   th s ec u r ity   f ea tu r e   cu r v es f r o m   Fig u r e s   3 ( a)   t o   3 ( h ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       E xp erimen ta l res ea r ch   o n   text  C A P TC HA   o f fin e - g r a in ed   …  ( Qia n   Wa n g )   539   Fig u r 3 ( a)   illu s tr ates  th p er f o r m an ce   o f   c o lo r   s ec u r ity   f ea t u r p ar am eter s .   T h b est  p ar a m eter s   ar lig h t - y ello w - b lu e - g r ee n - g r e y   in   th wh o le,   an d   af ter   f iv e p o ch s ,   th e   r ec o g n itio n   r ate  r e ac h ed   1 0 0 %.  T h is   m ea n s   th at  th is   s in g le   s ec u r ity   f ea tu r e   was  ea s y   to   b r ea k .   Fig u r e s   3 ( b ) ,   3 ( c) ,   an d   3 ( f )   r ep r es en d o ts ,   lin es,   an d   g u s s ie  n o is s ec u r ity   f ea tu r es  wh o s r ec o g n itio n   ac cu r ac y   r e ac h es  1 0 0 with in   te n   ep o c h s .   T h f o u r   s ec u r ity   f ea tu r es we r also   wea k   in   ter m s   o f   an ti - attac k   ab ilit y .     Similar ly ,   th e   r ec o g n itio n   ac c u r ac y   o f   Fig u r e s   3 ( d ) ,   3 ( c) ,   a n d   3 ( g )   m ea n s   th at   tr an s f o r m er s ,   f o n ts ,   an d   r o tate  s ec u r ity   f ea tu r es  r e ac h   1 0 0 with in   2 0   ep o ch s .   T h th r ee   s ec u r ity   f ea tu r es  ar in   th m id d le  o f   an ti - attac k   ab ilit y   p er f o r m a n c e.   Scale  Fig u r 3 ( i) ,   o v er lap   Fig u r 3 ( h ) ,   an d   b ac k g r o u n d   Fi g u r 3 ( j)   p e r f o r m ed   well;  t h ei r   b est p ar am eter   p r ec is io n   d id   n o r ea ch   1 0 0 % with in   5 0   e p o ch s .             ( a)   ( b )   ( c)               ( d )   ( e)   (f)               ( g )   ( h )   ( i)       ( j)     Fig u r 3.   Per f o r m an c o f   s in g l s ec u r ity   f ea tu r p ar am eter s :   ( a)   co lo r s ,   ( b )   d o ts ,   ( c)   lin es,  ( d )   tr an s f o r m er ,   ( e)   r o tate,   ( f )   g u s s ie  n o is e,   ( g )   f o n ts ,   ( h )   o v e r lap ,   ( h )   o v er lap ,   ( i)   s ca le,   an d   ( j)   b ac k g r o u n d   ( b g )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   5 3 5 - 5 4 5   540   Fig u r 4   r ev ea ls   t h e   b est  p er f o r m in g   c u r v es   o f   s in g le  s ec u r it y   f ea tu r e ,   p r o v id in g   clea r   c o m p ar is o n   o f   d if f e r en p ar am eter s T ab le  3   illu s tr ates  th m ac h in r ec o g n itio n   ac cu r ac y   w h en   th n u m b er   o f   e p o ch s   is   s et  to   5 0 ,   s h o win g   h o th ac cu r ac y   ch an g es  as  th s ec u r ity   f ea tu r es  ch an g es .   Si n c t h s ix   w ea k   s e cu r i ty   f e at u r es   ( co lo r s   a n d   t r a n s f o r m er )   we r e   q u i ck ly   r e c o g n i ze d   a n d   d i d   n o t   s i g n i f ic an tl y   c o n t r i b u te   t o   t h e   o v e r all   s ec u r it y ,   t h ey   wer ex clu d ed   f r o m   f u r th er   ev al u atio n .   T h is   ex clu s io n   allo wed   u s   to   f o cu s   o n   m o r ef f ec tiv s ec u r ity   f ea tu r es.   T h e   f o u r   s t r o n g es t   o n es   ( bg ,   o v e r la p ,   s c ale ,   an d   r o tat e)   w er s cr ee n e d   to   g e n e r a te   m ix e d   s ec u r it y   f ea tu r es   C APTCH A   i n   t h e   n e x t st ag e .   T h is   a p p r o a c h   p r io r i tiz es t h e   m o s c h al le n g i n g   s e cu r i ty   f ea t u r es ,   wh i ch   c a n   s i m p li f y   th ev al u a t io n   p r o ce s s .       T a b le   3 T h r e co g n it io n   a cc u r ac y   o f   t h b es t si n g l e   s ec u r it y   m ec h an is m s   ( e p o c h s = 5 0 )   N o .   S e c u r i t y   f e a t u r e s     B e st   si n g l e   se c u r i t y   f e a t u r e s   p a r a me t e r s   M a c h i n e   r e c o g n i t i o n   a c c u r a c y   ( %)   1   O v e r l a p   v 1 0 h 8     4 5 . 3   2   B a c k g r o u n d   C h i n e se - s t y l e 0 7     7 9 . 7   3   S c a l e   2 0     8 3 . 2   4   R o t a t e   8 0     9 8 . 7   5   Li n e s   1 0 0   9 9 . 3   6   D o t s   8 0 0   9 9 . 8   7   G u ssi e   n o i se   1 . 2 k     9 9 . 9   8   F o n t s   M TF  To a st     9 9 . 9   9   C o l o u r s   l i g h t - y e l l o w - b l u e - g r e e n - g r e y   1 0 0   10   Tr a n sf o r mer   h 0 2   1 0 0             Fig u r 4.   Acc u r ac y   o f   th b est s in g le  s ec u r ity   f ea tu r es p a r am eter   co m p ar is o n   cu r v es       2 . 3. 3 B est   m ix ed  s ec urit y   f e a t ures  pa ra m et er s   s elec t io s t a g e   A.   M ix ed  s ec urit y   f ea t ures C AP T CH A   T h is   s ec t io n   e m p l o y e d   th e   t o p   f o u r   r o b u s t   s ec u r it y   f ea tu r es  ( b g ,   o v e r la p ,   s ca le ,   a n d   r o ta te )   to   g e n e r a te   m i x e d   s e c u r i ty   f ea t u r es .   H er e,   we  c o v e r   all  th c o m b i n at io n s   o f   t h es f o u r   s t r o n g   o n es .   M ix   tw o ,   t h r ee ,   a n d   f o u r   d i f f e r e n co m b i n at io n s   o f   s e c u r i ty   f ea t u r es   s im u l ta n e o u s l y .   Si m ila r l y ,   t h e   d ee p - C APTCHA  r ec o g n itio n   alg o r ith m   also   m ea s u r e d   th a n ti - r ec o g n itio n   ab ilit y   o f   m ix e d   s ec u r ity   f ea tu r es .     B.   Resul t s   a nd   a na ly s is   T h co n tr ast  cu r v es  ar s h o wn   in   Fig u r 5 .   Me a n wh ile,   th r e co g n itio n   ac c u r ac y   o f   th m i x ed   s ec u r ity   f ea tu r es   wh en   th e   e p o ch s   ar e   eq u al  to   1 0 0   is   d is p lay ed   in   T ab le   4 .   T h e   m o s ef f ec tiv e   an ti - r ec o g n itio n   ca p ab ilit y ,   am o n g   all  p er m u tatio n s   o f   m ix e d   s ec u r ity   m ec h an is m s ,   is   ac h iev ed   b co m b in in g   o v er lap ,   b ac k g r o u n d   ( b g ) ,   s ca le ,   an d   r o tate ,   b o asti n g   an   e f f i ca cy   r ate  o f   4 . 8 1 %.  T h e   o p ti m al  an ti - r ec o g n itio n   ca p ab ilit y   am o n g   th r ee   co m b i n atio n s   o f   m ix ed   s ec u r ity   m ec h an is m s ,   in co r p o r atin g   o v e r lap ,   s ca l e ,   an d   r o tat e,   is   at  an   im p r ess iv 7 . 6 9 ef f icac y   r ate.   T h e   s u p er io r   a n ti - r ec o g n itio n   ca p ab ilit y   o f   c o m b in in g   two   m i x ed   s ec u r ity   m ec h an is m s ,   s p ec if ic ally   o v er lap   a n d   s ca lin g ,   y ield s   an   im p r ess iv ef f icac y   r ate  o f   1 2 . 5 6 %.   Fro m   th s tatis tical  d ata,   we  f in d   th f o llo win g :     C o m p ar ed   t o   C APTCHA   wit h   a   s in g le  s ec u r ity   f ea tu r e m ix ed   o n es   d e m o n s tr ate  s u p er i o r   r esis tan ce   to   m ac h in attac k s .   Ov er la p p in g   ch ar ac ter s   an d   co m p lex   b ac k g r o u n d s   wer two   e f f ec tiv s ec u r ity   f ea tu r es   ag ain s t m ac h in r ec o g n itio n .       A d d in g   c o m p lex   b ac k g r o u n d   i n ter f e r en ce   ca n   im p r o v e   th e   an ti - attac k   ab ilit y .   C o n s id er in g   th e   p er f o r m an ce   o f   eig h ty p ical  b ac k g r o u n d s ,   th o s b g   im ag es  h ad   h ig h er   s atu r atio n   an d   we r m o r s ec u r e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       E xp erimen ta l res ea r ch   o n   text  C A P TC HA   o f fin e - g r a in ed   …  ( Qia n   Wa n g )   541   T h is   is   b ec au s th e   h ig h er   t h e   co n tr ast  b etwe en   th e   b ac k g r o u n d   an d   th c h ar ac ter s ,   t h m o re   d i f f icu lt  it  is   f o r   th m ac h in a n d   th h u m a n   to   r ec o g n ize   co r r ec tly     b alan ce   b etwe en   an ti - attac k   ab ilit y   an d   u s er - f r ien d lin es s   s h o u ld   b c o n s id er ed   ca r e f u lly .   Fig u r 6   illu s tr ates  s am p les  o f   th b est - m ix ed   s ec u r ity   f ea tu r es   o f   C APTCHA.   Alth o u g h   Fig u r 6 ( a )   co m b in atio n s   o f   “o v e r lap +b g +scale +r o tate   h av th b est  p e r f o r m an ce ,   Fig u r 6 ( b )   co m b in atio n s   o f   “s ca le + o v er lap   +r o tate”   m ay   b e   th m o s ap p r o p r iate  o n es  in   ap p licatio n s   b ec au s co m p lex   b ac k g r o u n d s   in f lu en ce   b o t h   h u m an   an d   m alicio u s   bo ts .   T h r ec o g n itio n   ac cu r ac y   r ate  i s   n o th e   o n ly   co n s id er atio n u s er - f r ien d lin ess   is   an o th er   co n s id er atio n ,   a n d   t h b alan ce   b etwe en   th em   s h o u ld   b co n s id er ed   ca r e f u lly .     No tab ly ,   th r ec o g n itio n   m o d el  d id   n o co n v er g with in   1 0 0   ep o ch s I n s u f f icien s am p le   s ize  an d   in ad eq u ate   tr ain in g   ep o c h s   w er r ea s o n s   f o r   th m o d el' s   f ailu r to   c o n v e r g e.   I n   th eo r y ,   in cr ea s in g   t h s am p le  s ize  o r   th e   n u m b er   o f   ep o ch s   co u ld   im p r o v th e   m o d el' s   co n v er g en ce   s p ee d ,   w h ich   s h o u l d   b e   th e   f o llo win g   wo r k .             Fig u r 5 .   C o m p a r is o n   cu r v es  o f   m ix ed   s ec u r ity   m ec h a n is m s   C APTC HA       T a b le   4 .   T h r e co g n it io n   a cc u r ac y   o f   m i x ed   s ec u r it y   f ea tu r e s   ( e p o c h s = 1 0 0 )   M i x e d   s e c u r i t y   f e a t u r e s   R e c o g n i t i o n   a c c u r a c y   ( %)   M i x e d   s e c u r i t y   f e a t u r e s   R e c o g n i t i o n   a c c u r a c y   ( %)   O v e r l a p + b g + s c a l e + r o t a t e     4 . 8 1   B g + r o t a t e + s c a l e   2 1 . 9 4   O v e r l a p + sc a l e + r o t a t e   7 . 6 9   S c a l e + r o t a t e   3 3 . 5 0   O v e r l a p + sc a l e + b g   8 . 6 2   O v e r l a p + b g   4 2 . 9 4   O v e r l a p + b g + r o t a t e   9 . 6 9   B g + r o t a t e   4 4 . 6 9   O v e r l a p + sc a l e   1 2 . 5 6   S c a l e + b g   5 3 . 8 1   O v e r l a p + r o t a t e     2 1 . 3 1               ( a)   ( b)     Fig u r 6.   Sam p les o f   th b est - m ix ed   s ec u r ity   f ea t u r es o f   C A PTCHA   ( a)   o v er lap +b g +scale +r o tate  o v er lap +scale +r o tate  an d   ( b )   o v er lap +scale +r o tate       C.   Ro bu s t   CAP T CH da t a s et s     Usi n g   th s ec u r ity   f ea tu r e   c o m b in atio n s   m o tio n e d   in   s ec tio n   2 . 3 . 3 . ,   th e   n ewly   g en er a ted   s ec u r e   C APT C HA   p er f o r m s   well  r e g ar d in g   an ti - attac k   ab ilit y   an d   u s er - f r ien d lin ess .   T h in te g r atio n   o f   m u ltip le   s ec u r ity   f ea tu r es  en h an ce s   its   r esis tan ce   to   r ec o g n itio n   attac k s ,   m ak in g   it  m o r e   s ec u r th a n   C APTCHA s   with   s im p le  s ec u r ity   f ea tu r es.   I n   ad d itio n   to   s ec u r ity   c o n s id er atio n s ,   h u m an   u s er s   ca n   ea s ily   r ec o g n ize  th e   C APT C HA  with o u d if f icu lty .   Valid atio n   test s   will  b co n d u cted   to   co n f ir m   th s ec u r ity   p er f o r m an ce   o f   th e   C APT C HA  d ataset s   with   m ix ed   s ec u r ity   f ea tu r es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   5 3 5 - 5 4 5   542   2 . 4 .     Co ntr a s t   e x perim ent   a nd   re s ult   co m p a r ativ e x p er im e n wa s   im p lem en ted   to   co n tr ast  t h e   an ti - attac k   ab ilit y   o f   C APTC HA  u s in g   d if f er en n o is e - ad d in g   m eth o d s .   Ad v er s ar ial  ex am p les  an d   s ec u r ity   f ea tu r es  wer b o t h   ad d ed   n o is to   C APT C HA.   T h d if f er en ce   is   wh er th n o is was  ap p lie d .   Ad v er s ar ial  ex am p les  in tr o d u ce   n o is to   d ee p   lear n in g   n etwo r k s ,   wh ile  s ec u r ity   f ea tu r es in tr o d u ce   n o is to   th C APTCH g en er atio n   p r o ce s s .   W f ir s g en er ated   b aselin C APTCHA  u s in g   Py th o n ' s   ca p tch lib r ar y   ( d ef au lt  f o n ts ,   v a r y in g   co lo r s ,   dot s ,   lin es,  an d   s o lid   b ac k g r o u n d s ) .   Fo llo win g   th e   m eth o d   in   [ 3 1 ] ,   we  g en er ate d   th AE   C APTCH u s in g   g au s s ian   s m o o th in g   a n d   th f a s g r ad ien s ig n   m eth o d   ( FGSM) .   Nex t,  we  g en er ate d   o u r   d ataset  b y   co m b in in g   two   s ec u r ity   f ea tu r es  ( b g +scale ) .   T h e   ex p e r im en tal  p a r am et er s   s ettin g s   ar s h o wn   i n   T ab l 5 .   I n   th is   p ar t,  we   ca r ef u lly   b alan ce d   u s er - f r ien d lin ess   an d   attac k   r esi s tan ce ,   s e ttin g   th b ac k g r o u n d   im a g tr an s p ar en cy   to   0 . 6 5 ,   v alu e   o b tai n ed   f r o m   th e   ex p er im en t,  to   en s u r p r ac tical  an d   ap p licab le  r esu lts .   Sam p le   s izes  ( 2 . 0 0 0 ;   10 , 0 0 0 )   wer u s ed   to   ev al u ate  th s ec u r ity   im p ac t.       T a b le   5 E x p e r i m e n t al   C APTC HA  p a r a m e te r s   s etti n g s   C A P TC H A   t y p e   P a r a me t e r s/ o p t i o n s   S e t t i n g s   B a se l i n e   C A P T C H A   C h a r a c t e r   En g l i sh   u p p e r c a se  l e t t e r   N u mb e r   o f   l e t t e r s   4   W i d t h ,   h e i g h t     1 9 2 ,   6 4   F o n t ,   f o n t   s i z e ,   d o t s ,   l i n e s,   b g   c o l o r   D e f a u l t   A C A P T C H A   [ 3 1 ]   S p a t i a l   sm o o t h i n g   σ = 1 . 2 5   F G S M   ε=0 . 2   O u r   C A P T C H A   ( b g + s c a l e )   C A P TC H A   t r a n sp a r e n c y   0 . 6 5   B a c k g r o u n d   C h i n e se - s t y l e 0 7     O f f set   R a n d o m ( 5 , 1 0 )   S c a l e   R a n d o ( 2 0 , 6 0 )       T h an ti - attac k   ab ilit y   p er f o r m an ce   was  ev alu ated   b y   co n tr ast  ex p er im en ts ,   an d   th r esu lts   ar s h o wn   in   Fig u r 7 .   W f o u n d   th at  th AASR   f o r   th b aselin C A PTCHA  in cr ea s ed   s ig n if ican tly   f r o m   2 8 . 6 3 with   2 , 0 0 0   s am p les  to   7 2 . 5 6 with   1 0 , 0 0 0   s am p le s ,   s h o win g   h ig h er   v u ln er ab ilit y   with   lar g er   d atasets .   AE   C APT C HA  [ 3 1 ]   h ad   a   s im ilar   tr en d ,   with   a   s lig h tly   h ig h er   AASR   o f   0 . 2 9 1 3   f o r   2 , 0 0 0   s am p les  an d   r e d u ctio n   t o   0 . 6 4 6 4   with   1 0 , 0 0 0   s am p les,  in d icat in g   b etter   r esis tan ce   th an   t h b aselin b u s till   v u ln e r ab le.   Ou r   C APTCHA  d em o n s tr ates  th b est,  with   th e   lo west  AASR   o f   0 . 2 5 6 9   f o r   2 , 0 0 0   s am p les  an d   0 . 6 2 4   f o r   1 0 , 0 0 0   s am p les,  m ain tain in g   s u p e r io r   r esis tan ce   to   attac k s .           Fig u r 7 .   T h r ec o g n itio n   ac c u r ac y   o f   th e   c o n tr ast ex p er im e n t       B ased   o n   th r esu lts   o f   Fig u r e   7 ,   we  d is co v er e d   th at:     B aselin C A PTC HA  b ec o m es  h ig h ly   v u ln e r ab le  as  th n u m b er   o f   s am p les  in cr ea s es.  AE   C APT C HA  [ 3 1 ]   s h o ws b etter   r esis tan ce   th an   th b aselin with   1 0 , 0 0 0   s am p le s   b u t is st ill r elativ ely   v u ln er a b le.       Ou r   C APTCH co n s is ten tly   d em o n s tr ates  th b est  p er f o r m an ce ,   wi th   th lo west  attac k   s u cc ess   r ate  ac r o s s   b o th   s am p le  s izes,  m ak in g   it  th m o s s ec u r o p tio n   i n   th is   co m p a r is o n .   T h ese  r esu lts   s u g g est  th at  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       E xp erimen ta l res ea r ch   o n   text  C A P TC HA   o f fin e - g r a in ed   …  ( Qia n   Wa n g )   543   o u r   C APTCHA  d esig n   ef f ec tiv ely   b alan ce s   u s ab ilit y   an d   s ec u r ity   b y   r ed u ci n g   ad v er s ar ial   attac k   s u cc ess   r ates.     Su f f ici en s am p les  ca n   en a b l th r ec o g n itio n   m o d el   to   o b tain   p atter n   in f o r m atio n   a n d   ac h iev h i g h er   r ec o g n itio n   ac cu r ac y .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s tu d y   in v esti g ated   th ef f ec ts   o f   f in e - g r ai n ed   s ec u r ity   f ea tu r es  o n   th an ti - attac k   a b ilit y   o f   tex t - b ased   C APTCHA s .   W h ile  ea r lier   s tu d ies,  s u ch   as  W an g   et  a l.   [ 2 9 ] ,   h a v e x p lo r e d   t h v u ln er ab ilit ies  o f   b o th   C h in ese  an d   E n g lis h   tex C A PTCHA,  th ey   h av n o ex p lic itly   ad d r ess ed   th in f lu en ce   o f   ad v er s ar ial  n o is e   an d   ad v a n ce d   s ec u r ity   f ea tu r e s   o n   th an ti - attac k   ca p ab ilit y   o f   E n g lis h - lan g u a g C APTC HA.   W f o u n d   th at   tex C APTCH with   m in im al  s ec u r ity   f ea tu r es  d em o n s tr ate d   lo r esis tan ce   to   attac k s ,   co n s is te n with   r esu lt  o f   [ 2 9 ] .   Ho wev e r ,   o u r   r esu l ts   also   s h o th at   d ee p   lear n in g - b ased   attac k   alg o r ith m s   ca n   ac h iev e   h ig h   r ec o g n itio n   ac cu r ac y   ev en   a f ter   ad d in g   s ec u r ity   f ea tu r es  s u ch   as  co m p lex   b ac k g r o u n d s   an d   r o tatio n .   Ad d itio n ally ,   i n cr ea s in g   t h s am p le  s ize  s ig n if ican tly   im p r o v ed   m ac h in e   r ec o g n itio n   ac c u r ac y   b y   m o r e   th an   3 5 %,  as illu s tr ated   in   Fig u r 7 .   Ou r   s tu d y   s u g g ests   th at  ad d in g   ad v e r s ar ial  n o is an d   s ec u r i ty   f ea tu r es  r ed u ce d   m ac h i n r ec o g n itio n   ac cu r ac y   b y   2 %,   co m p a r ed   to   th f in d in g s   in   [ 3 1 ] .   Ho wev e r ,   t h ese  m ea s u r es   alo n e   ar e   in s u f f icien to   p r e v en attac k s   en tire ly .   Un lik W an g   et  a l.   r esear ch   [ 2 9 ] ,   wh ich   in v esti g ated   b o th   C h in ese  an d   E n g lis h   C APT C HA,   th is   s tu d y   f o cu s es  ex clu s iv ely   o n   E n g lis h - lan g u a g C APTC HA,   p r o v id in g   m o r d etaile d   in v esti g atio n   in t h o s ec u r ity   f ea tu r es im p ac t r ec o g n itio n   ac c u r ac y .   T h is   s tu d y   ev alu ated   2 , 0 0 0   C APT C HA  s am p les  an d   co m p ar ed   t h ef f ec ts   o f   s in g le   an d   m i x ed   s ec u r ity   f ea tu r es.  Ho wev e r ,   th is   s am p le  s ize  m ay   n o b e   s u f f icien to   ca p tu r e   th f u ll  im p a ct  o f   d ee p   lear n in g   mode ls .   Fu r th er   s tu d ies  with   lar g er   d atasets   an d   g r ea ter   v ar iety   o f   s ec u r ity   f ea tu r es  ar e   n ee d ed   to   v alid ate   th ese  f in d in g s .   Ou r   s tu d y   d em o n s tr ates  th at  wh ile  ad d in g   s ec u r ity   f ea t u r es  lik ad v er s ar ial  n o is ca n   r ed u ce   r ec o g n itio n   ac c u r ac y ,   in cr ea s in g   th s am p le  s ize  s ig n if ican tly   im p r o v es  m ac h in r ec o g n it io n .   Fu tu r s tu d ies   m ay   ex p lo r o th er   C APTCHA  ty p es,  s u ch   as  im ag e - tex C APTC HA,   wh ile  also   c o n s id er in g   u s ab ilit y   m etr ics.  Fu r th er m o r e,   ad v an ce d   im ag g en er atio n   tech n i q u es  lik s ty le  tr an s f er   alg o r ith m s   an d   h u m an   co g n itiv f ac to r s   co u ld   g u id m o r s ec u r C APTCHA  d ev elo p m en t.   R ec en o b s er v atio n s   s u g g est  th at  tex C APTC HA  with   m in i m al  s ec u r ity   m ea s u r es  r em ain   v u ln er ab le   to   d ee p   lear n i n g   attac k s ,   ev e n   af ter   im p lem e n tin g   ad d itio n al  f ea tu r es.  Ou r   f i n d in g s ,   in   lin e   with   p r ev io u s   s tu d ies  [ 2 9 ] ,   [ 3 1 ] ,   h ig h lig h t   th lim itatio n s   o f   th e   cu r r en C APTC HA  d esig n   an d   p r o p o s th MBP m ec h an is m   f o r   o p tim izin g   s ec u r ity   f ea t u r es.  T h ese  in s ig h ts   co u ld   b e   ap p lied   to   en h an ce   C APTCHA   r o b u s tn ess   an d   im ag e   g en e r atio n   tech n i q u es.       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   in v esti g ates  th an ti - attac k   p er f o r m an ce   o f   s ec u r ity   f ea tu r es,  with   ex p er im e n tal  r esu lts   id en tify in g   t h m o s ef f e ctiv e   o n es.   T h s tu d y   p r o p o s ed   th e   MBP m ec h an is m   to   ass es s   t h p er f o r m an ce   o f   s ec u r ity   f ea tu r es,  wh ich   ca n   b u tili ze d   to   o p tim ize  C APTCHA  g en er atio n .   T h r esu lt s   p r o v id ed   s o lid   f o u n d atio n   f o r   th d ev elo p m e n o f   m o r e   r o b u s C APTCHA  s y s tem s .   Ho wev er ,   o u r   f in d in g s   d em o n s tr ate  th at  tex t - b ased   C APTCHA,   wh ic h   h as  lim ited   s ec u r ity   f ea tu r es,  r em ain s   v u ln er a b le  to   r ec o g n itio n   al g o r ith m s   b ased   o n   d ee p   lear n in g .   Fu tu r wo r k   m a y   ex p lo r h y b r id   C APT C HAs  th at  in teg r ate  b o th   ad v an ce d   im ag e   g en er atio n   tech n iq u es  an d   h u m an   s em an tic   u n d er s tan d in g   to   e n h an ce   th e   s ec u r ity .   B y   co m b in in g   th e   co n s id er atio n   o f   s ec u r ity   f ea t u r es  with   h u m an   c o g n i tiv ca p a b ilit ies,  f u tu r C APTCHA  r es ea r ch   co u l d   d esig n   m o r s ec u r im a g e - tex t CAP T C HA.       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h a u th o r s   th an k   th C o lleg e   o f   C o m p u tin g ,   I n f o r m atics  an d   Ma th em atics  ( KPPIM )   an d   Un iv er s iti   T ek n o lo g i M AR A   ( UiT M)   f o r   all  th eir   h elp   an d   s u p p o r t in   t h is   r esear ch .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J .   M T o r r e s,   C .   I C o m e sañ a ,   a n d   P .   J.   G a r c í a - N i e t o ,   R e v i e w :   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s   a p p l i e d   t o     c y b e r se c u r i t y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ma c h i n e   L e a rn i n g   a n d   C y b e rn e t i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 8 2 3 2 8 3 6 ,   O c t .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 3 0 4 2 - 018 - 0 0 9 0 6 - 1.   [ 2 ]   O .   E.   I g b e k e l e ,   A .   A .   A d e b i y i ,   A .   I .   F r a n c i s ,   A .   O.   M a r i o n ,   a n d   O .   O .   O l u d a y o ,   R e s e a r c h   t r e n d s   o n   C A P TC H A :   a   s y s t e m a t i c   l i t e r a t u r e ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E) ,   v o l .   1 1 ,   n o .   5 ,   p .   4 3 0 0 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 1 i 5 . p p 4 3 0 0 - 4 3 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   5 3 5 - 5 4 5   544   [ 3 ]   L.   V .   A h n ,   M .   B l u m,   a n d   J.   La n g f o r d ,   Te l l i n g   h u m a n s   a n d   c o mp u t e r a p a r t   a u t o mat i c a l l y ,   C o m m u n i c a t i o n s   o f   t h e   A C M   v o l .   4 7 ,   n o .   2 ,   p p .   5 6 6 0 ,   F e b .   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 9 6 6 3 8 9 . 9 6 6 3 9 0 .   [ 4 ]   C .   J.  H e r n a n d e z - C a s t r o   a n d   A .   R i b a g o r d a ,   P i t f a l l i n   C A P TC H A   d e si g n   a n d   i m p l e me n t a t i o n :   t h e   m a t h   C A P TC H A ,   a   c a se   st u d y ,   C o m p u t e rs  a n d   S e c u ri t y ,   v o l .   2 9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 1 1 5 7 ,   F e b .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o se. 2 0 0 9 . 0 6 . 0 0 6 .   [ 5 ]   M .   K u ma r ,   M .   K .   Ji n d a l ,   a n d   M .   K u ma r ,   sy st e m a t i c   su r v e y   o n   C A P T C H A   r e c o g n i t i o n :   t y p e s,  c r e a t i o n   a n d   b r e a k i n g   t e c h n i q u e s ,   A rch i v e s   o f   C o m p u t a t i o n a l   Me t h o d i n   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 0 7 1 1 3 6 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 8 3 1 - 021 - 0 9 6 0 8 - 4.   [ 6 ]   H .   S h a o ,   Y .   X i a ,   K .   M e n g ,   a n d   C .   P i a o ,   S t u d y   o f   h o l l o w   l e t t e r   C A P T C H A r e c o g n i t i o n   t e c h n o l o g y   b a se d   o n   c o l o r   f i l l i n g   a l g o r i t h m,   J o u rn a l   o f   I n f o rm a t i o n   Pr o c e ssi n g   S y st e m s ,   v o l .   1 9 ,   n o .   4 ,   p p .   5 4 0 5 5 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 7 4 5 / JI P S . 0 2 . 0 2 0 2 .   [ 7 ]   S .   K i a n d   S .   C h o i ,   D o t C H A :   a n   i n t e r a c t i v e   3 D   t e x t - b a s e d   C A P T C H A ,   J o u r n a l   o f   We b   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 8 ,   n o .   8 ,     p p .   8 3 7 8 6 4 ,   J a n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 3 0 5 2 / j w e 1 5 4 0 - 9 5 8 9 . 1 8 8 4 .   [ 8 ]   H .   G a o ,   M .   Ta n g ,   Y .   Li u ,   P .   Z h a n g ,   a n d   X .   L i u ,   R e sea r c h   o n   t h e   s e c u r i t y   o f   m i c r o so f t t w o - l a y e r   c ap t c h a ,   I E EE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n f o rm a t i o n   Fo r e n si c s a n d   S e c u r i t y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   7 ,   p p .   1 6 7 1 1 6 8 5 ,   Ju l .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI F S . 2 0 1 7 . 2 6 8 2 7 0 4 .   [ 9 ]   J.  Z h a n g   e t   a l . ,   A   s e c u r e   a n n u l i   C A P TC H A   s y s t e m,   C o m p u t e rs   a n d   S e c u r i t y ,   v o l .   1 2 5 ,   p .   1 0 3 0 2 5 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o se. 2 0 2 2 . 1 0 3 0 2 5 .   [ 1 0 ]   G .   C h a n g   e t   a l . ,   T h e   r o b u st n e s o f   b e h a v i o r - v e r i f i c a t i o n - b a se d   sl i d e r   C A P TC H A s,   J o u r n a l   o f   I n f o rm a t i o n   S e c u ri t y   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 1 ,   p .   1 0 3 7 1 1 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j i sa . 2 0 2 4 . 1 0 3 7 1 1 .   [ 1 1 ]   M .   M o r a d i   a n d   M .   R .   K e y v a n p o u r ,   A   n o v e l   C A P TC H A   s c h e me  b a s e d   o n   f a c i a l   e x p r e ss i o n   r e c o n st r u c t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t r o n i c   B u s i n e ss ,   v o l .   1 5 ,   n o .   4 ,   p p .   3 6 8 3 8 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JEB . 2 0 2 0 . 1 1 1 0 6 1 .   [ 1 2 ]   Y .   C .   S .   R e d d y ,   M .   V .   R a o ,   M .   K .   R a o ,   C .   V .   P .   K u mar,  a n d   A .   A .   S a i ,   G r a p h i c a l   p a ssw o r d   u si n g   C A P T C H A ,”  I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ad v a n c e i n   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   5 ,   n o .   2 ,   p .   9 4 ,   J u n .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a a s. v 5 . i 2 . p p 9 4 - 1 0 0 .   [ 1 3 ]   M .   T a n g ,   H .   G a o ,   Y .   Z h a n g ,   Y .   L i u ,   P .   Zh a n g ,   a n d   P .   W a n g ,   R e se a r c h   o n   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e i n   b r e a k i n g   t e x t - b a se d   c a p t c h a s   a n d   d e si g n i n g   i ma g e - b a se d   c a p t c h a ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n f o rm a t i o n   Fo r e n s i c s   a n d   S e c u ri t y ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,     p p .   2 5 2 2 2 5 3 7 ,   O c t .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI F S . 2 0 1 8 . 2 8 2 1 0 9 6 .   [ 1 4 ]   Y .   W e n ,   R o b u st   i m a g e - b a se d   C A P T C H A   g e n e r a t i o n   u si n g   a d v e r sar i a l   a t t a c k ,   i n   T h i rd   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m p u t i n g   a n d   H u m a n - C o m p u t e r   I n t e r a c t i o n   ( I C H C I   2 0 2 2 ) ,   K .   S u b r a ma n i a n ,   Ed . ,   S P I E,   Jan .   2 0 2 3 ,   p .   7 1 .   d o i :   1 0 . 1 1 1 7 / 1 2 . 2 6 5 5 9 3 4 .   [ 1 5 ]   H .   K w o n ,   H .   Y o o n ,   a n d   K .   W .   P a r k ,   C A P TC H A   i ma g e   g e n e r a t i o n :   t w o - st e p   st y l e - t r a n sf e r   l e a r n i n g   i n   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k s ,   S e n so rs (S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   2 0 ,   n o .   5 ,   p .   1 4 9 5 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 0 0 5 1 4 9 5 .   [ 1 6 ]   V .   S .   R a t h o r ,   B .   G a r g ,   M .   P a t i l ,   a n d   G .   K .   S h a r ma ,   S e c u r i t y   a n a l y s i o f   i ma g e   C A P T C H A   u s i n g   a   m a sk   R - C N N - b a se d   a t t a c k   mo d e l ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Ad   H o c   a n d   U b i q u i t o u s   C o m p u t i n g ,   v o l .   3 6 ,   n o .   4 ,   p p .   2 3 8 2 4 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JA H U C . 2 0 2 1 . 1 1 4 1 0 8 .   [ 1 7 ]   Z.   C h e n g ,   H .   G a o ,   Z.   Li u ,   H .   W u ,   Y .   Zi ,   a n d   G .   P e i ,   I mag e - b a se d   C A P T C H A b a se d   o n   n e u r a l   s t y l e   t r a n sf e r ,   I ET  I n f o rm a t i o n   S e c u r i t y ,   v o l .   1 3 ,   n o .   6 ,   p p .   5 1 9 5 2 9 ,   N o v .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - i f s. 2 0 1 8 . 5 0 3 6 .   [ 1 8 ]   R .   S h a o ,   Z .   S h i ,   J .   Y i ,   P .   Y .   C h e n ,   a n d   C .   J.   H si e h ,   R o b u s t   t e x t   C A P T C H A u s i n g   a d v e r sari a l   e x a m p l e s,   i n   Pr o c e e d i n g s   -   2 0 2 2   I EEE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Bi g   D a t a ,   B i g   D a t a   2 0 2 2 ,   I EEE,   D e c .   2 0 2 2 ,   p p .   1 4 9 5 1 5 0 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / B i g D a t a 5 5 6 6 0 . 2 0 2 2 . 1 0 0 2 1 1 0 0 .   [ 1 9 ]   D .   H i t a j ,   B .   H i t a j ,   S .   J a j o d i a ,   a n d   L.   V .   M a n c i n i ,   C a p t u r e   t h e   b o t :   u s i n g   a d v e r sari a l   e x a mp l e t o   i m p r o v e   C A P TC H A   r o b u s t n e ss   t o   b o t   a t t a c k s,”   I EEE   I n t e l l i g e n t   S y st e m s ,   v o l .   3 6 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 4 1 1 2 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M I S . 2 0 2 0 . 3 0 3 6 1 5 6 .   [ 2 0 ]   N .   B .   A r d h i t a   a n d   N .   U .   M a u l i d e v i ,   R o b u st   a d v e r sari a l   e x a mp l e   a s   c a p t c h a   g e n e r a t o r ,   i n   2 0 2 0   7 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ad v a n c e d   I n f o rm a t i c s:   C o n c e p t s ,   T h e o r y   a n d   A p p l i c a t i o n s,  I C A I C T 2 0 2 0 ,   I EEE,   S e p .   2 0 2 0 ,   p p .   1 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A I C TA 4 9 8 6 1 . 2 0 2 0 . 9 4 2 9 0 4 8 .   [ 2 1 ]   N .   D i n h ,   K .   Tr a n - Tr u n g ,   a n d   V .   T .   H o a n g ,   A u g me n t   C A P TC H A   s e c u r i t y   u si n g   a d v e r sar i a l   e x a mp l e s   w i t h   n e u r a l   s t y l e   t r a n sf e r ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   8 3 5 5 3 8 3 5 6 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 2 9 8 4 4 2 .   [ 2 2 ]   M .   O sad c h y ,   J.   H e r n a n d e z - C a st r o ,   S .   G i b so n ,   O .   D u n k e l m a n ,   a n d   D .   P e r e z - C a b o ,   N o   b o t   e x p e c t t h e   d e e p C A P TC H A !   I n t r o d u c i n g   i mm u t a b l e   a d v e r sari a l   e x a m p l e s,   w i t h   a p p l i c a t i o n s   t o   C A P T C H A   ge n e r a t i o n ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n f o rm a t i o n   Fo re n s i c a n d   S e c u ri t y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 6 4 0 2 6 5 3 ,   N o v .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI F S . 2 0 1 7 . 2 7 1 8 4 7 9 .   [ 2 3 ]   P .   W a n g ,   H .   G a o ,   C .   X i a o ,   X .   G u o ,   Y .   G a o ,   a n d   Y .   Zi ,   Ex t e n d e d   r e se a r c h   o n   t h e   s e c u r i t y   o f   v i s u a l   r e a s o n i n g   C A P TC H A ,   I E EE   T ra n s a c t i o n o n   D e p e n d a b l e   a n d   S e c u re  C o m p u t i n g ,   v o l .   2 0 ,   n o .   6 ,   p p .   4 9 7 6 4 9 9 2 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TD S C . 2 0 2 3 . 3 2 3 8 4 0 8 .   [ 2 4 ]   N .   D .   Tr o n g ,   T.   H .   H u o n g ,   a n d   V .   T .   H o a n g ,   N e w   c o g n i t i v e   d e e p - l e a r n i n g   C A P TC H A ,   S e n so rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   4 ,   p .   2 3 3 8 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 0 4 2 3 3 8 .   [ 2 5 ]   X .   Ji a ,   J .   X i a o ,   a n d   C .   W u ,   TI C S :   t e x t i ma g e - b a s e d   s e ma n t i c   C A P TC H A   sy n t h e si v i a   m u l t i - c o n d i t i o n   a d v e r sari a l   l e a r n i n g ,   Vi su a l   C o m p u t e r ,   v o l .   3 8 ,   n o .   3 ,   p p .   9 6 3 9 7 5 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 3 7 1 - 021 - 0 2 0 6 1 - 1.   [ 2 6 ]   M .   G u e r a r ,   L .   V e r d e r a me,   M .   M i g l i a r d i ,   F .   P a l mi e r i ,   a n d   A .   M e r l o ,   G o t t a   C A P T C H A   Em  a l l :   a   s u r v e y   o f   2 0   y e a r s   o f   t h e   h u m a n - or - c o mp u t e r   d i l e mm a ,   A C M   C o m p u t i n g   S u r v e y s ,   v o l .   5 4 ,   n o .   9 ,   p p .   1 3 3 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 4 7 7 1 4 2 .   [ 2 7 ]   Y .   Zi ,   H .   G a o ,   Z .   C h e n g ,   a n d   Y .   Li u ,   A n   e n d - to - e n d   a t t a c k   o n   t e x t   C A P T C H A s,”   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   I n f o r m a t i o n   F o re n si c s   a n d   S e c u ri t y ,   v o l .   1 5 ,   p p .   7 5 3 7 6 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI F S . 2 0 1 9 . 2 9 2 8 6 2 2 .   [ 2 8 ]   G .   Y e   e t   a l . ,   U si n g   g e n e r a t i v e   a d v e r sari a l   n e t w o r k t o   b r e a k   a n d   p r o t e c t   t e x t   c a p t c h a s ,   AC T ra n s a c t i o n s   o n   Pri v a c y   a n d   S e c u r i t y ,   v o l .   2 3 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 9 ,   M a y   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 3 7 8 4 4 6 .   [ 2 9 ]   P .   W a n g ,   H .   G a o ,   X .   G u o ,   C .   X i a o ,   F .   Q i ,   a n d   Z.   Y a n ,   A n   e x p e r i me n t a l   i n v e s t i g a t i o n   o f   t e x t - b a s e d   C A P T C H A   a t t a c k a n d   t h e i r   r o b u st n e s s,”   AC C o m p u t i n g   S u rve y s ,   v o l .   5 5 ,   n o .   9 ,   p p .   1 3 8 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 5 5 9 7 5 4 .   [ 3 0 ]   C .   S h i   e t   a l . ,   A d v e r sar i a l   C A P T C H A s,”   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   C y b e r n e t i c s ,   v o l .   5 2 ,   n o .   7 ,   p p .   6 0 9 5 6 1 0 8 ,   J u l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C Y B . 2 0 2 1 . 3 0 7 1 3 9 5 .   [ 3 1 ]   Y .   M a t s u u r a ,   H .   K a t o ,   a n d   I .   S a sas e ,   A d v e r sar i a l   t e x t - b a s e d   C A P T C H A   g e n e r a t i o n   me t h o d   u t i l i z i n g   s p a t i a l   sm o o t h i n g ,   i n   Pro c e e d i n g -   I EEE   G l o b a l   C o m m u n i c a t i o n s   C o n f e r e n c e ,   G L O BEC O M ,   I EEE,   D e c .   2 0 2 1 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / G LO B EC O M 4 6 5 1 0 . 2 0 2 1 . 9 6 8 5 0 4 6 .   [ 3 2 ]   I .   K e s h t a ,   P .   S .   D e s h p a n d e ,   M .   S h a b a z ,   M .   S o n i ,   M .   K.   B h a d l a ,   a n d   Y .   M u h a mm e d ,   M u l t i - st a g e   b i o m e d i c a l   f e a t u r e   s e l e c t i o n   e x t r a c t i o n   a l g o r i t h m   f o r   c a n c e r   d e t e c t i o n ,   S N   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   5 ,   n o .   5 ,   p .   1 3 1 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 4 5 2 - 023 - 0 5 3 3 9 - 2.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.