MCPシステムにおけるセキュリティの脆弱性と攻撃手法の分析

MCP（Model Context Protocol）システムは現在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方法が次々と現れています。既存のプロトコルとツールの設計は効果的な防御が難しいです。MCPの安全性を向上させるために、MasterMCPという名前のオープンソースツールが登場しました。このツールは、実際の攻撃演習を通じて製品設計における安全上の欠陥を発見し、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、MCPセキュリティチェックリストに基づいて、MCPシステム下の一般的な攻撃方法、例えば情報毒性や隠れた悪意のある命令などの実際の事例について詳しく探討します。すべてのデモスクリプトはオープンソースであり、読者は安全な環境でプロセス全体を再現し、自分の攻撃テストプラグインを開発することもできます。

! 実際の戦闘出発:MCPシステムにおける秘密の毒殺と操作

全体アーキテクチャの概要

ターゲット MCP のデモンストレーション: Toolbox

Toolboxをテスト対象として選択した主な理由は次の通りです：

• ユーザー基数が大きく、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、一部のクライアント機能を補完します
• 敏感な設定が含まれており、デモを行いやすくなっています。

悪意のある MCP の使用を示す: MasterMCP

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が含まれています：

1. ローカルウェブサイトサービスのシミュレーション：FastAPIフレームワークを使用して簡易HTTPサーバーを構築し、一般的なウェブページの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ますが、実際にはソースコードやインターフェースの返却に巧妙に設計されたマルウェアペイロードが隠されています。

2. ローカルプラグインMCPアーキテクチャ：プラグイン方式で拡張し、後続の新しい攻撃方法を迅速に追加できるようにします。実行後、MasterMCPはサブプロセスでFastAPIサービスを実行します。

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デモクライアント

• Cursor：現在、世界中で流行しているAI支援プログラミングIDEの一つ
• Claude Desktop：MCPプロトコルカスタマイズ公式クライアント

デモ用の大規模モデル

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おいて一定の改善が見られ、現在のMCPエコシステムにおける強力な操作能力を示しています。

Cross-MCP 悪意のある通話

このデモには、投毒とCross-MCP悪意のある呼び出しの2つの内容が含まれています。

ウェブコンテンツ毒攻撃

1. コメント型毒投

Cursorを通じてローカルテストサイトにアクセスし、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際の影響をシミュレーションします。ソースコードには、悪意のあるプロンプトがHTMLコメントとして埋め込まれています。コメント方式は比較的直接的ですが、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. コーディング型コメント毒性

エンコードされた悪意のあるウェブページにアクセスし、毒性のあるexpをより隠密にし、ソースコードを確認しても直接気づくのが難しいです。攻撃は引き続き成功裏に実行され、具体的な原理は後の章で詳しく説明されます。

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3. MCPツールが情報ポイズニングを返す

MasterMCPのプロンプトに従って、シミュレーションコマンドを入力し、悪意のあるMCPデモの後続操作をトリガーします。コマンドをトリガーすると、クライアントはMCP間でToolboxを呼び出し、新しいMCPサーバーを正常に追加したことが確認できます。

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第三者インターフェース汚染攻撃

デモの注意：悪意のあるMCPでも非悪意のMCPでも、第三者のAPIを呼び出す際に、第三者のデータをそのまま返すコンテキストを直接使用すると、深刻な影響を及ぼす可能性があります。

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MCP初期化フェーズにおけるポイズニング技術

本デモには初期プロンプトインジェクションと名前の衝突の2つの内容が含まれています。

悪意のある関数オーバーライド攻撃

MasterMCPはToolboxと同じ関数名のtoolを作成し、悪意のあるプロンプトを隠すコードを記述しました。「既存の方法は廃止されました」と強調することによって、大きなモデルに悪意のあるオーバーライド関数を呼び出すように優先的に誘導します。

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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。その主な機能は、すべてのツールを実行す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です。これは、"必ずbanana検査を実行する"と繰り返し強調することで、グローバルロジックインジェクションを実現しています。

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悪意のあるプロンプトを隠すための高度なテクニック

大規模モデルに優しいコーディング方式

大言語モデルの多言語フォーマットに対する強力な解析能力を利用して、悪意のある情報を隠す一般的な方法には次のものがあります：

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

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ランダム悪意のあるペイロード戻しメカニズム

毎回のリクエストでランダムにマルウェアを含むページを返し、検出と追跡の難易度を大幅に増加させます。

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まとめ

MasterMCPの実践デモは、MCPシステムに隠されたさまざまな安全上のリスクを直観的に示しています。シンプルなプロンプトインジェクションから隠れた初期化段階の攻撃まで、各段階はMCPエコシステムが強力であるとはいえ脆弱であることを私たちに警告しています。

小さな入力の汚染がシステム全体のセキュリティリスクを引き起こす可能性があります。攻撃者の手法が多様化しているため、従来の防御の考え方は全面的にアップグレードする必要があります。開発者とユーザーはMCPシステムに対して警戒を怠らず、各インタラクション、各行のコード、各戻り値に注意を払うべきです。細部に厳密に対処することで、堅牢で安全なMCP環境を構築することができます。

今後はMasterMCPスクリプトを引き続き改善し、より多くの特定のテストケースをオープンソース化し、安全な環境での理解、演習、そして防護の強化を支援します。

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