CAPTCHAとは？人間とボットを見分ける仕組みをわかりやすく解説【IPA試験対策】

対象試験と出題頻度

CAPTCHA（キャプチャ）は、情報セキュリティマネジメント・ITパスポート・基本情報技術者・応用情報技術者試験で出題されるセキュリティ用語です。

日常的にWebサイトで目にする機会が多いため、イメージしやすいキーワードです。

用語の定義

CAPTCHA（Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart）とは、一言で言うと「Webサイトにアクセスしているのが人間なのか、コンピュータ（ボット）なのかを判別するための認証技術」のことです。

日本語に訳すと「コンピュータと人間を区別するための完全に自動化された公開チューリングテスト」となります。名前は長いですが、要するに「人間には簡単だけど、コンピュータには難しい問題」を出して、人間かどうかを確認する仕組みです。

イメージとしては、「遊園地の入り口で『人間だけ入れます』と言われて、簡単なクイズに答える」ようなものです。人間なら「このぐにゃぐにゃした文字は『HELLO』だな」とすぐ分かりますが、ボット（自動プログラム）には読み取りが難しい。この差を利用して、人間だけを通過させます。

会員登録やお問い合わせフォームで「私はロボットではありません」というチェックボックスを見たことはありませんか？あれがCAPTCHAの一種です。

解説

CAPTCHAは、2000年代初頭にカーネギーメロン大学の研究者によって開発されました。当時、Webサービスを悪用するボット（自動プログラム）が増加しており、スパムメールの送信、不正なアカウント大量作成、チケットの買い占めなどが問題になっていました。CAPTCHAは、こうしたボットによる不正行為を防ぐために生まれた技術です。

CAPTCHAが防ぐ攻撃・不正行為

CAPTCHAは、以下のようなボットによる不正行為を防止します。

スパム投稿として、掲示板やコメント欄への大量の広告・迷惑投稿を防ぎます。

不正アカウント作成として、ボットによる大量のアカウント自動作成を防ぎます。SNSやメールサービスで問題になりやすいです。

パスワード総当たり攻撃（ブルートフォース攻撃）として、ログインページでCAPTCHAを設置することで、ボットによるパスワード試行を困難にします。

Webスクレイピングとして、ボットによる大量のデータ収集を防ぎます。

チケット・商品の買い占めとして、転売目的のボットによる自動購入を防ぎます。

CAPTCHAの進化

CAPTCHAは、ボット技術の進化とともに進化してきました。

初期の文字型CAPTCHAは、歪んだ文字を表示して入力させる方式でした。しかし、OCR（光学文字認識）技術や機械学習の発達により、ボットでも文字を読み取れるようになってきました。

そこで登場したのがGoogleのreCAPTCHAです。reCAPTCHA v2では「私はロボットではありません」というチェックボックスをクリックするだけで、マウスの動きやクリックパターンなどから人間かどうかを判定します。怪しい場合のみ画像選択問題が表示されます。

さらに進化したreCAPTCHA v3では、ユーザーに何も操作させず、バックグラウンドで行動パターンを分析してスコアリングします。ユーザー体験を損なわずにボットを検出できる点が特徴です。

試験ではこう出る！

CAPTCHAは、情報セキュリティマネジメント・ITパスポート・基本情報・応用情報技術者試験で出題されます。「人間とボットを区別する」という基本概念を押さえておきましょう。

試験ではここまで押さえておけばOKです。reCAPTCHAのバージョンの違いや、具体的な実装方法までは問われないので、「人間とボットを区別する」という基本概念を確実に理解しておきましょう。

【確認テスト】理解度チェック

ここまでの内容を理解できたか、簡単なクイズで確認してみましょう。