全面MCP安全清单:保护AI驱动基础设施的API安全实践

本文基于OWASP多智能体系统威胁建模指南,详细解析MCP环境下的11类安全风险及防护策略,涵盖代码执行防护、身份管理、通信加密等关键技术要点,为AI原生基础设施提供实用安全框架。

全面MCP安全清单:保护AI驱动基础设施的API安全

随着创新而来的是风险。当各组织竞相构建AI优先的基础设施时,安全防护却难以跟上步伐。基于大语言模型(LLMs)和多组件协议(MCP)构建的多智能体系统虽然潜力巨大,但也带来了传统工具无法应对的新型漏洞。

在Wallarm,我们密切关注这些新攻击面的前沿指导,包括最新发布的OWASP多智能体系统威胁建模指南v1.0。基于这些建议,我们编制了一份实用的MCP安全清单,详细列出了AI原生环境中的实际风险和防御最佳实践。

点击以下链接查看清单内容:

  • T11 - 意外远程代码执行和代码攻击
  • T26 - 模型不稳定导致MCP请求不一致
  • T2 - 通过MCP滥用工具
  • T40 - MCP客户端冒充:身份管理
  • T30 - MCP实现中的不安全通信
  • T4 - 资源过载
  • T21 - 服务账户暴露
  • T22 - 选择性日志篡改
  • T3 - 权限泄露
  • T45 - MCP服务器权限隔离不足:身份管理
  • T47 - 生态系统中的恶意MCP服务器:代理身份管理
  • 最终建议

T11 - 意外远程代码执行和代码攻击

在AI原生系统中,代理不仅响应查询,还会生成和执行代码。这为隐蔽而危险的提示注入打开了大门。如果攻击者将恶意指令(如操作系统命令)注入提示,LLM可能会在不知情的情况下嵌入并执行它们。缓解措施包括:

  • 限制AI代码生成权限:仅在绝对必要时允许代码生成
  • 沙箱执行环境以防止主机级泄露
  • 实施执行控制策略,标记并暂存具有提升权限的AI生成代码以供人工审查
  • 限制CPU、内存和执行时间以适应任务范围
  • 应用最小权限原则:仅授予所需的最低权限
  • 限制对系统资源(如文件系统和网络)的访问
  • 使用允许列表而非阻止列表来明确定义允许的操作
  • 在代理代码和工具中持续遵循安全编码实践

T26 - 模型不稳定导致MCP请求不一致

当LLM不稳定时,可能导致MCP客户端向MCP服务器发送不一致或异常请求,从而中断操作。例如,模型可能尝试构建SQL查询但遇到错误,它不会停止,而是重复尝试相同的错误指令,对后端产生过量流量。这种不稳定性可能演变为拒绝服务问题。预防措施:

  • 工具调用限制:对每个会话或任务施加频率和数量限制
  • 速率限制:基于网络条件和代理活动使用自适应速率限制
  • 提示工程:使用明确格式和逻辑步骤构建提示
  • 使用思维链(CoT)提示引导模型进行逐步推理,减少不一致性

记住:模型并不总是知道它们何时出错,因此您的基础设施需要知道。

T2 - 通过MCP滥用工具

在MCP环境中操作的代理可以访问工具API来执行计算、转换或业务操作。但如果没有适当的验证,它们可能被诱骗使用错误的工具完成任务,改变输出或破坏信任。缓解此风险:

  • 强制执行严格的工具访问验证并验证每次调用
  • 监控工具使用模式并检测异常
  • 不同工具应具有不同的权限集
  • 限制每个工具仅访问其需要的内容
  • 在受控环境中运行工具以防止交叉影响
  • 验证输入、限制函数范围并阻止危险操作
  • 防止命名冲突和未经授权的工具间访问
  • 限制工具调用的频率和数量
  • 在文档中包含必需的类型、测量单位和运行时验证以确保正确使用

T40 - MCP客户端冒充:身份管理

在分布式代理生态系统中,身份就是一切。如果恶意行为者获取有效凭证,或者系统未能正确验证代理身份,他们可以访问特权工具或数据。预防此风险:

  • 开发强大的身份验证框架:身份应绑定到多个凭证而非单一凭证
  • 使用行为分析检测代理活动偏差
  • 实施随时间适应且抵抗操纵的代理信誉系统
  • 强制使用PKI:代理必须通过可信CA颁发的数字证书进行身份验证
  • 验证私钥所有权以确保代理身份
  • 使用具有代理间身份验证的安全通信协议
  • 强制执行沙箱化和策略实施以控制受损代理

T30 - MCP实现中的不安全通信

实现不当的通信协议(如JSON-RPC和SSE)可能允许攻击者拦截、修改或注入传输中的数据。例如,MCP客户端和服务器之间的请求和响应通过未加密的HTTP发送。攻击者操纵响应,导致无效的LLM输出。缓解此风险:

  • 使用安全通信协议如HTTPS和mTLS
  • 验证证书属性和颁发机构以防止中间人攻击
  • 对所有MCP相关通信强制加密和身份验证
  • 持续监控流量中的异常模式、有效载荷篡改或注入尝试

T4 - 资源过载

攻击者可能用CPU、内存或服务请求过载AI系统,以降低性能或导致拒绝服务。例如,恶意行为者可能触发大型文件读取操作100次,或发送pg_sleep(600)命令冻结数据库操作。缓解此风险:

  • 通过分配CPU、内存和I/O预算部署资源管理控制
  • 实施具有实时监控的自适应扩展
  • 强制每个代理会话的AI速率限制策略
  • 设置提示大小、任务持续时间和重试的严格配额

T21 - 服务账户暴露

MCP服务账户可能配置错误,允许通过工具、日志或文件访问暴露凭证。例如,连接到读取环境变量的工具的LLM可能无意中泄露AWS凭证。预防措施:

  • 自动化PII和凭证编辑,特别是从日志或代理输出中
  • 按角色和上下文使用细粒度访问控制
  • 定期轮换凭证以缩短泄露窗口
  • 应用防护措施防止凭证共享或意外暴露
  • 对所有访问令牌和API应用最小权限原则

T22 - 选择性日志篡改

攻击者可以操纵日志行为以隐藏恶意活动或用噪声淹没系统。例如,他们可以将日志级别更改为DEBUG或TRACE以隐藏攻击,用无用事件过载日志系统,或通过配置操纵禁用日志功能。缓解策略:

  • 实施日志的加密验证以确保完整性
  • 使用具有严格访问控制的不可变日志存储
  • 用元数据丰富日志以获得更深入的可见性
  • 部署考虑AI代理非确定性行为的异常检测

T3 - 权限泄露

攻击者可能通过配置错误、提示注入或访问逻辑操纵来提升权限。例如,提示可能说服LLM将管理员权限分配给攻击者,或者恶意用户可能将管理员组权限降级以匹配用户访问级别。缓解措施:

  • 在所有层强制执行细粒度访问控制
  • 动态验证角色更改并记录所有权限提升
  • 除非预先批准,否则阻止跨代理的权限委托
  • 对高风险操作应用人工验证
  • 使用分层防御防止提示注入和权限滥用

T45 - MCP服务器权限隔离不足:身份管理

如果MCP服务器对主机资源或网络具有过度访问权限,泄露可能跨系统升级。例如,MCP服务器上的易受攻击工具允许路径遍历,暴露其他服务或MCP环境的秘密。预防措施:

  • 在服务器级别应用最小权限原则
  • 通过沙箱化和资源边界隔离代理和工具
  • 强制执行运行时监控和严格访问实施,防止升级或横向移动

T47 - 生态系统中的恶意MCP服务器:代理身份管理

攻击者可能部署冒充合法服务器的恶意MCP服务器。连接到此恶意服务器的代理随后被泄露。这是针对MCP信任模型的生态系统级攻击。缓解此风险:

  • 使用去中心化标识符(DID)进行跨服务身份验证
  • 应用安全身份验证协议,如相互TLS和DID签名消息
  • 使用时间戳验证凭证以防止重放攻击
  • 维护可适应动态代理属性的可信代理注册表

最终建议

如果没有强大的安全模型,MCP和多智能体系统的灵活性将变得脆弱。通过遵循OWASP的威胁建模指南和上述建议,组织可以构建既安全又智能的AI基础设施。

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