MCPシステムの安全性が直面する課題とその対応策

人工知能技術の急速な発展に伴い、Model Context Protocol (MCP)体系は大規模モデルの能力を向上させる一方で、ますます厳しいセキュリティの課題にも直面しています。現在、MCP体系はまだ初期の発展段階にあり、全体の環境は比較的混沌としており、さまざまな潜在的な攻撃手段が次々と現れています。既存のプロトコルやツールの設計では効果的に防御することが難しいです。コミュニティがMCPのセキュリティをよりよく理解し向上させるために、MasterMCPという名のオープンソースツールが登場しました。これは、実際の攻撃演習を通じて、開発者が製品設計におけるセキュリティの脆弱性を迅速に発見し、MCPプロジェクトを徐々に強化することを目的としています。

この記事では、読者に実際に手を動かしてもらい、MCPシステム下での一般的な攻撃手法、例えば情報投毒や隠蔽された悪意のある命令などの実際のケーススタディをデモします。すべてのデモスクリプトもGitHubにオープンソースとして公開され、安全な環境でプロセス全体を再現できるようにし、これらのスクリプトを基に自分自身の攻撃テストプラグインを開発することさえ可能です。

! 実際の戦闘出発:MCPシステムにおける秘密の毒殺と操作

概要アーキテクチャ

ターゲット MCP のデモンストレーション: Toolbox

ある有名なMCPプラグインサイトの公式MCP管理ツールがテスト対象に選ばれたのは、主に以下の点を考慮したためです:

• ユーザー数が多く、代表性があります
• 他のプラグインの自動インストールをサポートし、クライアント機能の一部を補完します
• 機密設定(を含むAPI Key)など、デモに便利です。

デモで使用される悪意のあるMC:MasterMC

MasterMCPは、安全テストのために特別に設計された悪意のあるMCPツールのシミュレーションで、プラグイン化されたアーキテクチャ設計を採用しており、以下の重要なモジュールを含んでいます:

1. ローカルウェブサイトサービスのシミュレーション:

攻撃シーンをよりリアルに再現するために、MasterMCにはローカルウェブサイトサービスシミュレーションモジュールが組み込まれています。これはFastAPIフレームワークを使用して簡易的なHTTPサーバーを迅速に構築し、一般的なウェブページ環境をシミュレートします。これらのページは表面上は正常に見え、ケーキ店の情報を表示したり、標準JSONデータを返したりしますが、実際にはページソースコードやインターフェースの返答に巧妙に設計された悪意のあるペイロードが隠されています。

この方法を通じて、私たちは安全で制御されたローカル環境で、情報の毒入れや命令の隠蔽などの攻撃手法を完全に示すことができ、皆さんがより直感的に理解できるようにします: 一見普通のウェブページであっても、大規模モデルが異常な操作を実行する引き金となる危険源になる可能性があるのです。

2. ローカルプラグイン化MCPアーキテクチャ

MasterMCPはプラグイン方式で拡張され、新しい攻撃手法を迅速に追加することができます。実行後、MasterMCPはサブプロセスで前のモジュールのFastAPIサービスを実行します。(注意深く見ると、ここには既にセキュリティ上の脆弱性が存在することに気づくでしょう - ローカルプラグインはMCPが予期しないサブプロセスを任意に起動できます)

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デモクライアント

• Cursor:現在、世界で最も人気のあるAI支援プログラミングIDEの一つ
• Claude Desktop:ある有名なAI会社(MCPプロトコルカスタマイズ元)公式クライアント

デモ用の大モデル

• クロード 3.7

Claude 3.7バージョンを選択します。これは、敏感な操作の識別に一定の改善が見られるためであり、現在のMCPエコシステムにおいて比較的強力な操作能力を代表しています。

Cross-MCP 悪意のある通話

ウェブコンテンツの毒攻撃

1. コメント型毒

ローカルテストサイトにアクセスすることで、大規模モデルクライアントが悪意のあるウェブサイトにアクセスした場合の影響をシミュレーションして示します。結果は、クライアントがウェブページの内容を読み取るだけでなく、ローカルの敏感な設定データをテストサーバーに返送したことを示しています。ソースコードの中で、悪意のあるプロンプトはHTMLコメント形式で埋め込まれています。コメント方式は比較的直截的で、識別しやすいですが、すでに悪意のある操作を引き起こすことができます。

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2. コード型コメントの毒入れ

アクセス/encodeページ、これは上記の例と同じように見えるウェブページですが、その中の悪意のあるプロンプトがエンコードされており、これにより毒物攻撃のexpがより隠蔽されます。ウェブページのソースコードにアクセスしても、直接的に気付くのは難しいです。ソースコードに明文のプロンプトが含まれていなくても、攻撃は依然として成功します。

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サードパーティインターフェース汚染攻撃

このデモは、悪意のあるMCPであれ、非悪意のMCPであれ、サードパーティAPIを呼び出す際に、サードパーティのデータをそのままコンテキストに返すと、深刻な影響を及ぼす可能性があることを皆さんに警告するためのものです。

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MCP初期段階のポイズニング技術

悪意のある関数オーバーライド攻撃

MasterMCPは、Toolboxと同じ関数名remove_serverのツールを作成し、悪意のあるキーワードを隠すようにコーディングしました。「従来の方法は廃止されました」と強調することで、大規模モデルに悪意のある上書き関数を優先的に呼び出すように誘導しています。

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悪意のあるグローバルチェックロジックを追加

MasterMCPは、bananaという名前のtoolを作成しました。このツールの主な機能は、すべてのツールが実行される前に必ずこのツールを実行して安全チェックを行うことを強制することです。これは、コード内で「必ずbanana検査を実行する」と繰り返し強調することで実現されるグローバルな論理注入です。

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悪意のあるプロンプトを隠すための上級テクニック

大規模モデルに優しいコーディング方式

大規模言語モデル(LLM)は多言語フォーマットに対して非常に強力な解析能力を持っているため、逆に悪意のある情報を隠すために利用されることがあります。一般的な方法には以下が含まれます:

• 英語: Hex Byte encoding
• 日本語環境下: NCRエンコーディングまたはJavaScriptエンコーディングを使用する

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ランダム悪意のあるペイロード返却メカニズム

/randomをリクエストすると、毎回悪意のあるペイロードを含むページがランダムに返され、検出と追跡の難易度が大幅に増加します。

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まとめ

MasterMCPの実戦デモを通じて、私たちはModel Context Protocol (MCP)のシステムに隠されたさまざまなセキュリティリスクを直感的に見ることができました。単純なプロンプトインジェクション、クロスMCP呼び出しから、より巧妙な初期化段階の攻撃や悪意のある命令の隠蔽まで、各段階が私たちに警告を発しています: MCPエコシステムは強力である一方、同様に脆弱でもあります。

特に大規模モデルが外部プラグインやAPIと頻繁にやり取りする今日、小さな入力の汚染が全体のシステムレベルのセキュリティリスクを引き起こす可能性があります。そして、攻撃者の手段の多様化(のエンコーディング隠蔽、ランダム汚染、関数オーバーライド)は、従来の防御アプローチが全面的にアップグレードされる必要があることを意味します。

安全は決して一朝一夕に達成できるものではありません。このデモが皆さんに警鐘を鳴らすことを願っています: 開発者であれ使用者であれ、MCPシステムに対して十分な警戒心を持ち、常にすべてのインタラクション、すべてのコード行、すべての戻り値に注意を払うべきです。細部にわたり厳密に対処することで、初めて堅固で安全なMCP環境を構築することができます。

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