
來源 | PaperAgent
團隊 | 華中科技大學
模型上下文協議(MCP):一種標準化介面,旨在實現AI模型與外部工具和資源之間的無縫互動,打破資料孤島,促進不同系統之間的互操作性。
在MCP出現之前,AI應用與外部工具的互動依賴於手動API連線、外掛介面和Agent框架等方法,這些方法存在複雜性高、可擴充套件性差等問題

來自華科的研究人員詳細探討了MCP的核心元件、工作流程、伺服器生命週期,並分析了其在建立、執行和更新階段的安全和隱私風險,還考察了MCP的當前生態系統(行業中採用情況、用例、支援其整合的工具和平臺)。

一、MCP核心元件

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MCP架構:MCP由三個核心元件構成:MCP主機、MCP客戶端和MCP伺服器。這些元件協同工作,實現AI應用與外部工具和資料來源之間的無縫通訊。
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MCP主機:提供執行AI任務的環境,並執行MCP客戶端。
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MCP客戶端:作為主機環境中的中介,管理MCP主機與一個或多個MCP伺服器之間的通訊。
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MCP伺服器:提供外部系統和操作的訪問許可權,具備工具、資源和提示三種核心能力。
MCP的傳輸層和通訊機制
傳輸層是MCP架構中的關鍵組成部分,負責在MCP客戶端和MCP伺服器之間實現安全、雙向的通訊;通訊流程的具體步驟:
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初始請求:MCP客戶端向MCP伺服器傳送初始請求,查詢伺服器的功能和可用工具。
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初始響應:MCP伺服器接收到請求後,返回一個初始響應,列出其提供的工具、資源和提示,供客戶端使用。
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持續通知:在建立連線後,MCP伺服器會持續向客戶端傳送通知,即時更新伺服器狀態或任務進度,確保客戶端能夠及時獲取最新資訊。
二、MCP伺服器生命週期

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MCP伺服器生命週期:
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建立階段:涉及伺服器註冊、安裝程式部署和程式碼完整性驗證。此階段面臨的風險包括名稱衝突、安裝程式偽造和程式碼注入/後門。
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執行階段:伺服器在此階段處理請求、執行工具呼叫,並與外部資源進行互動。風險包括工具名稱衝突、斜槓命令重疊和沙箱逃逸。
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更新階段:確保伺服器保持安全、最新,並適應不斷變化的需求。風險包括更新後許可權持續、版本控制問題和舊版本配置漂移。
三、MCP生態系統

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關鍵採用者(Key Adopters):
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Anthropic 和 OpenAI 等行業領導者已將MCP整合到其產品中,例如Anthropic的Claude桌面版和OpenAI的Agent SDK,顯著提升了AI代理與外部工具的互動能力。
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百度地圖、BlenderMCP 和 Replit 等工具也透過MCP實現了與外部API和服務的無縫整合。
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開發者工具和IDE,如 Cursor、JetBrains 和 TheiaIDE,透過MCP集成了AI工具,提升了開發效率。
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社群驅動的MCP伺服器(Community-Driven MCP Servers):
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儘管Anthropic尚未釋出官方MCP市場,但社群已經建立了多個獨立的伺服器集合平臺,如 MCP.so、Glama 和 PulseMCP,提供了數千個MCP伺服器。
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SDKs和工具(SDKs and Tools):
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官方SDK支援多種語言(如TypeScript、Python、Java等),方便開發者在不同環境中實現MCP。
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社群貢獻了多種框架和工具,如 EasyMCP、FastMCP 和 Foxy Contexts,簡化了MCP伺服器的開發和部署。

四、MCP用例
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OpenAI:
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OpenAI透過在Agent SDK中整合MCP,簡化了AI代理與外部工具的互動,提升了多步任務執行的效率。
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計劃將MCP整合到ChatGPT桌面應用中,進一步擴充套件AI代理的功能。
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Cursor:
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Cursor透過MCP集成了AI驅動的程式碼助手,使開發者能夠在IDE中直接呼叫外部API和工具,自動化複雜任務,提升開發效率。
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Cloudflare:
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Cloudflare提供了遠端MCP伺服器託管服務,消除了本地配置的複雜性,支援多租戶環境中的安全訪問和管理。
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透過OAuth認證和沙箱機制,確保了AI驅動的工作流在分散式環境中的安全執行。
五、安全與策略
詳細分析了MCP在不同生命週期階段的安全威脅,並提出了相應的緩解策略:
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建立階段:建議建立嚴格的名稱空間策略、實施加密伺服器驗證和設計基於聲譽的信任系統。
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執行階段:建議開發高階驗證和異常檢測技術,以識別和緩解欺騙性工具描述。
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更新階段:建議實施嚴格的許可權撤銷策略、確保許可權變更在所有伺服器例項中一致傳播,併為API金鑰和會話令牌設定自動過期機制

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