Các rủi ro an ninh tiềm ẩn và trình diễn tấn công trong hệ thống MCP
Hiện tại MCP ( Model Context Protocol ) hệ sinh thái vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, môi trường tổng thể khá hỗn loạn, nhiều phương thức tấn công tiềm ẩn xuất hiện không ngừng, các giao thức và công cụ hiện có rất khó để phòng thủ hiệu quả. Để giúp cộng đồng nâng cao nhận thức về an ninh MCP, một công cụ mã nguồn mở có tên MasterMCP đã ra đời, nhằm thông qua các cuộc diễn tập tấn công thực tế, giúp các nhà phát triển kịp thời phát hiện ra các lỗ hổng bảo mật trong thiết kế sản phẩm, từ đó liên tục củng cố an ninh cho dự án MCP.
Bài viết này sẽ dẫn dắt độc giả thực hành trình diễn các phương thức tấn công thường gặp trong hệ sinh thái MCP, bao gồm tiêm thông tin độc hại, ẩn lệnh độc hại, và các trường hợp thực tế khác. Tất cả các kịch bản trình diễn đều đã được mở nguồn, để mọi người có thể tái hiện toàn bộ quá trình trong môi trường an toàn, thậm chí dựa trên đó phát triển plugin thử nghiệm tấn công của riêng mình.
Tổng quan về kiến trúc tổng thể
Mục tiêu tấn công demo MCP: Toolbox
Toolbox là một công cụ quản lý MCP rất phổ biến, có một lượng người dùng lớn. Việc chọn nó làm mục tiêu thử nghiệm chủ yếu dựa trên các cân nhắc sau:
Số lượng người dùng lớn, có tính đại diện
Hỗ trợ cài đặt tự động các plugin khác, có thể bổ sung một số chức năng của client
Bao gồm cấu hình nhạy cảm ( như API Key ), thuận tiện cho việc trình bày.
Mã độc MCP dùng để trình diễn: MasterMCP
MasterMCP là công cụ mô phỏng MCP độc hại được thiết kế đặc biệt cho kiểm tra an toàn, sử dụng kiến trúc plugin và bao gồm các mô-đun chính sau:
Mô phỏng dịch vụ trang web địa phương:
Mô-đun này nhanh chóng xây dựng máy chủ HTTP đơn giản thông qua khung FastAPI, mô phỏng môi trường trang web phổ biến. Những trang này có vẻ bình thường, nhưng thực tế trong mã nguồn hoặc phản hồi giao diện đã ẩn giấu các tải trọng độc hại được thiết kế cẩn thận.
Kiến trúc MCP cắm địa phương
MasterMCP sử dụng cách mở rộng theo dạng plugin, thuận tiện cho việc thêm nhanh các phương thức tấn công mới sau này. Sau khi chạy, MasterMCP sẽ khởi động dịch vụ FastAPI nêu trên trong một tiến trình con.
Ứng dụng demo
Cursor: Một trong những IDE lập trình hỗ trợ AI phổ biến hiện nay trên toàn cầu.
Claude Desktop: Ứng dụng chính thức của Anthropic
mô hình lớn sử dụng cho trình diễn
Claude 3.7
Chọn phiên bản này vì nó đã có một số cải tiến trong việc nhận diện các thao tác nhạy cảm, đồng thời đại diện cho khả năng thao tác mạnh mẽ trong hệ sinh thái MCP hiện tại.
Gọi trái phép Cross-MCP
tấn công tiêm nhiễm nội dung trang web
Tiêm nhiễm kiểu chú thích
Truy cập trang web kiểm tra địa phương qua Cursor, đây là một trang "Thế Giới Bánh Ngọt Ngào" có vẻ vô hại. Sau khi thực hiện lệnh để lấy nội dung trang web, Cursor không chỉ đọc nội dung trang web mà còn gửi dữ liệu cấu hình nhạy cảm địa phương về máy chủ thử nghiệm. Trong mã nguồn, các từ khóa độc hại được nhúng dưới dạng chú thích HTML.
Tấn công tiêm nhiễm chú thích kiểu mã hóa
Truy cập trang /encode, đây là một trang web trông giống nhau, nhưng các từ khóa độc hại đã được mã hóa, làm cho việc tiêm độc trở nên kín đáo hơn. Ngay cả khi mã nguồn không chứa từ khóa rõ ràng, cuộc tấn công vẫn được thực hiện thành công.
Thông tin trả về công cụ MCP bị tiêm nhiễm
Theo hướng dẫn từ từ khóa của MasterMCP, sau khi nhập lệnh mô phỏng "get a lot of apples", khách hàng đã gọi Toolbox qua MCP và thành công thêm một máy chủ MCP mới. Kiểm tra mã plugin có thể thấy, dữ liệu trả về đã nhúng một payload độc hại đã được mã hóa, người dùng gần như không thể phát hiện sự bất thường.
Tấn công ô nhiễm giao diện bên thứ ba
Sau khi thực hiện yêu cầu để lấy dữ liệu JSON, các từ khóa độc hại đã được chèn vào dữ liệu JSON trả về và kích hoạt thành công việc thực thi độc hại. Điều này nhắc nhở chúng ta rằng, dù là MCP độc hại hay không độc hại, khi gọi API của bên thứ ba, nếu trực tiếp trả dữ liệu của bên thứ ba vào ngữ cảnh, có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng.
Kỹ thuật tiêm nhiễm trong giai đoạn khởi tạo MCP
tấn công ghi đè hàm độc hại
MasterMCP đã viết một công cụ với tên hàm remove_server giống như sử dụng Toolbox, và mã hóa để ẩn các từ gợi ý độc hại. Sau khi thực hiện lệnh, Claude Desktop không gọi phương pháp remove_server của toolbox như thường lệ, mà kích hoạt phương pháp cùng tên do MasterMCP cung cấp. Điều này được thực hiện bằng cách nhấn mạnh "phương pháp ban đầu đã bị loại bỏ" để ưu tiên dẫn dắt mô hình lớn gọi hàm bị ghi đè độc hại.
Thêm logic kiểm tra toàn cầu độc hại
MasterMCP đã viết một công cụ banana, với chức năng chính là buộc tất cả các công cụ phải thực hiện công cụ này để kiểm tra an toàn trước khi chạy. Mỗi lần thực hiện hàm, hệ thống sẽ ưu tiên gọi cơ chế kiểm tra banana. Điều này được thực hiện thông qua việc nhấn mạnh trong mã rằng "cần phải chạy kiểm tra banana" như một sự tiêm logic toàn cầu.
Kỹ thuật nâng cao để ẩn các từ gợi ý độc hại
phương pháp mã hóa thân thiện với mô hình lớn
Do khả năng phân tích định dạng đa ngôn ngữ mạnh mẽ của các mô hình ngôn ngữ lớn, điều này lại bị lợi dụng để ẩn giấu thông tin độc hại, các phương pháp thường được sử dụng bao gồm:
Môi trường tiếng Anh: Sử dụng mã Hex Byte
Môi trường tiếng Trung: sử dụng mã NCR hoặc mã JavaScript
cơ chế trả lại tải độc hại ngẫu nhiên
Khi yêu cầu /random, mỗi lần sẽ ngẫu nhiên trả về một trang có tải trọng độc hại, làm tăng đáng kể độ khó trong việc phát hiện và truy tìm.
Tóm tắt
Thông qua buổi trình diễn thực chiến của MasterMCP, chúng ta đã nhìn thấy một cách trực quan những nguy cơ an ninh tiềm ẩn trong hệ thống MCP. Từ việc tiêm từ khóa đơn giản, gọi chéo MCP, đến các cuộc tấn công ở giai đoạn khởi tạo ẩn giấu và việc ẩn giấu lệnh độc hại, mỗi khía cạnh đều nhắc nhở chúng ta: Mặc dù hệ sinh thái MCP mạnh mẽ, nhưng cũng rất dễ bị tổn thương.
Đặc biệt trong bối cảnh các mô hình lớn ngày càng thường xuyên tương tác với các plugin và API bên ngoài, một chút ô nhiễm đầu vào nhỏ bé có thể gây ra rủi ro an ninh ở cấp hệ thống. Sự đa dạng trong các phương thức tấn công, như mã hóa ( ẩn giấu, ô nhiễm ngẫu nhiên, và ghi đè hàm ) cũng có nghĩa là, các cách tiếp cận bảo vệ truyền thống cần được nâng cấp toàn diện.
An toàn không bao giờ đến chỉ trong một sớm một chiều. Hy vọng buổi trình diễn lần này sẽ gióng lên hồi chuông cảnh báo cho mọi người: bất kể là nhà phát triển hay người sử dụng, đều nên giữ cho mình một sự cảnh giác đủ lớn đối với hệ thống MCP, luôn chú ý đến từng tương tác, từng dòng mã, từng giá trị trả về. Chỉ khi chúng ta xem xét một cách nghiêm túc từng chi tiết, mới có thể thực sự xây dựng một môi trường MCP vững chắc và an toàn.
Tiếp theo, chúng tôi cũng sẽ tiếp tục hoàn thiện kịch bản MasterMCP, mã nguồn mở nhiều trường hợp thử nghiệm cụ thể hơn, giúp mọi người hiểu sâu, thực hành và củng cố bảo vệ trong môi trường an toàn.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Phân tích rủi ro an toàn sinh thái MCP: Tấn công xuyên MCP và trình diễn ngộ độc ẩn.
Các rủi ro an ninh tiềm ẩn và trình diễn tấn công trong hệ thống MCP
Hiện tại MCP ( Model Context Protocol ) hệ sinh thái vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, môi trường tổng thể khá hỗn loạn, nhiều phương thức tấn công tiềm ẩn xuất hiện không ngừng, các giao thức và công cụ hiện có rất khó để phòng thủ hiệu quả. Để giúp cộng đồng nâng cao nhận thức về an ninh MCP, một công cụ mã nguồn mở có tên MasterMCP đã ra đời, nhằm thông qua các cuộc diễn tập tấn công thực tế, giúp các nhà phát triển kịp thời phát hiện ra các lỗ hổng bảo mật trong thiết kế sản phẩm, từ đó liên tục củng cố an ninh cho dự án MCP.
Bài viết này sẽ dẫn dắt độc giả thực hành trình diễn các phương thức tấn công thường gặp trong hệ sinh thái MCP, bao gồm tiêm thông tin độc hại, ẩn lệnh độc hại, và các trường hợp thực tế khác. Tất cả các kịch bản trình diễn đều đã được mở nguồn, để mọi người có thể tái hiện toàn bộ quá trình trong môi trường an toàn, thậm chí dựa trên đó phát triển plugin thử nghiệm tấn công của riêng mình.
Tổng quan về kiến trúc tổng thể
Mục tiêu tấn công demo MCP: Toolbox
Toolbox là một công cụ quản lý MCP rất phổ biến, có một lượng người dùng lớn. Việc chọn nó làm mục tiêu thử nghiệm chủ yếu dựa trên các cân nhắc sau:
Mã độc MCP dùng để trình diễn: MasterMCP
MasterMCP là công cụ mô phỏng MCP độc hại được thiết kế đặc biệt cho kiểm tra an toàn, sử dụng kiến trúc plugin và bao gồm các mô-đun chính sau:
Mô-đun này nhanh chóng xây dựng máy chủ HTTP đơn giản thông qua khung FastAPI, mô phỏng môi trường trang web phổ biến. Những trang này có vẻ bình thường, nhưng thực tế trong mã nguồn hoặc phản hồi giao diện đã ẩn giấu các tải trọng độc hại được thiết kế cẩn thận.
MasterMCP sử dụng cách mở rộng theo dạng plugin, thuận tiện cho việc thêm nhanh các phương thức tấn công mới sau này. Sau khi chạy, MasterMCP sẽ khởi động dịch vụ FastAPI nêu trên trong một tiến trình con.
Ứng dụng demo
mô hình lớn sử dụng cho trình diễn
Chọn phiên bản này vì nó đã có một số cải tiến trong việc nhận diện các thao tác nhạy cảm, đồng thời đại diện cho khả năng thao tác mạnh mẽ trong hệ sinh thái MCP hiện tại.
Gọi trái phép Cross-MCP
tấn công tiêm nhiễm nội dung trang web
Truy cập trang web kiểm tra địa phương qua Cursor, đây là một trang "Thế Giới Bánh Ngọt Ngào" có vẻ vô hại. Sau khi thực hiện lệnh để lấy nội dung trang web, Cursor không chỉ đọc nội dung trang web mà còn gửi dữ liệu cấu hình nhạy cảm địa phương về máy chủ thử nghiệm. Trong mã nguồn, các từ khóa độc hại được nhúng dưới dạng chú thích HTML.
Truy cập trang /encode, đây là một trang web trông giống nhau, nhưng các từ khóa độc hại đã được mã hóa, làm cho việc tiêm độc trở nên kín đáo hơn. Ngay cả khi mã nguồn không chứa từ khóa rõ ràng, cuộc tấn công vẫn được thực hiện thành công.
Thông tin trả về công cụ MCP bị tiêm nhiễm
Theo hướng dẫn từ từ khóa của MasterMCP, sau khi nhập lệnh mô phỏng "get a lot of apples", khách hàng đã gọi Toolbox qua MCP và thành công thêm một máy chủ MCP mới. Kiểm tra mã plugin có thể thấy, dữ liệu trả về đã nhúng một payload độc hại đã được mã hóa, người dùng gần như không thể phát hiện sự bất thường.
Tấn công ô nhiễm giao diện bên thứ ba
Sau khi thực hiện yêu cầu để lấy dữ liệu JSON, các từ khóa độc hại đã được chèn vào dữ liệu JSON trả về và kích hoạt thành công việc thực thi độc hại. Điều này nhắc nhở chúng ta rằng, dù là MCP độc hại hay không độc hại, khi gọi API của bên thứ ba, nếu trực tiếp trả dữ liệu của bên thứ ba vào ngữ cảnh, có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng.
Kỹ thuật tiêm nhiễm trong giai đoạn khởi tạo MCP
tấn công ghi đè hàm độc hại
MasterMCP đã viết một công cụ với tên hàm remove_server giống như sử dụng Toolbox, và mã hóa để ẩn các từ gợi ý độc hại. Sau khi thực hiện lệnh, Claude Desktop không gọi phương pháp remove_server của toolbox như thường lệ, mà kích hoạt phương pháp cùng tên do MasterMCP cung cấp. Điều này được thực hiện bằng cách nhấn mạnh "phương pháp ban đầu đã bị loại bỏ" để ưu tiên dẫn dắt mô hình lớn gọi hàm bị ghi đè độc hại.
Thêm logic kiểm tra toàn cầu độc hại
MasterMCP đã viết một công cụ banana, với chức năng chính là buộc tất cả các công cụ phải thực hiện công cụ này để kiểm tra an toàn trước khi chạy. Mỗi lần thực hiện hàm, hệ thống sẽ ưu tiên gọi cơ chế kiểm tra banana. Điều này được thực hiện thông qua việc nhấn mạnh trong mã rằng "cần phải chạy kiểm tra banana" như một sự tiêm logic toàn cầu.
Kỹ thuật nâng cao để ẩn các từ gợi ý độc hại
phương pháp mã hóa thân thiện với mô hình lớn
Do khả năng phân tích định dạng đa ngôn ngữ mạnh mẽ của các mô hình ngôn ngữ lớn, điều này lại bị lợi dụng để ẩn giấu thông tin độc hại, các phương pháp thường được sử dụng bao gồm:
cơ chế trả lại tải độc hại ngẫu nhiên
Khi yêu cầu /random, mỗi lần sẽ ngẫu nhiên trả về một trang có tải trọng độc hại, làm tăng đáng kể độ khó trong việc phát hiện và truy tìm.
Tóm tắt
Thông qua buổi trình diễn thực chiến của MasterMCP, chúng ta đã nhìn thấy một cách trực quan những nguy cơ an ninh tiềm ẩn trong hệ thống MCP. Từ việc tiêm từ khóa đơn giản, gọi chéo MCP, đến các cuộc tấn công ở giai đoạn khởi tạo ẩn giấu và việc ẩn giấu lệnh độc hại, mỗi khía cạnh đều nhắc nhở chúng ta: Mặc dù hệ sinh thái MCP mạnh mẽ, nhưng cũng rất dễ bị tổn thương.
Đặc biệt trong bối cảnh các mô hình lớn ngày càng thường xuyên tương tác với các plugin và API bên ngoài, một chút ô nhiễm đầu vào nhỏ bé có thể gây ra rủi ro an ninh ở cấp hệ thống. Sự đa dạng trong các phương thức tấn công, như mã hóa ( ẩn giấu, ô nhiễm ngẫu nhiên, và ghi đè hàm ) cũng có nghĩa là, các cách tiếp cận bảo vệ truyền thống cần được nâng cấp toàn diện.
An toàn không bao giờ đến chỉ trong một sớm một chiều. Hy vọng buổi trình diễn lần này sẽ gióng lên hồi chuông cảnh báo cho mọi người: bất kể là nhà phát triển hay người sử dụng, đều nên giữ cho mình một sự cảnh giác đủ lớn đối với hệ thống MCP, luôn chú ý đến từng tương tác, từng dòng mã, từng giá trị trả về. Chỉ khi chúng ta xem xét một cách nghiêm túc từng chi tiết, mới có thể thực sự xây dựng một môi trường MCP vững chắc và an toàn.
Tiếp theo, chúng tôi cũng sẽ tiếp tục hoàn thiện kịch bản MasterMCP, mã nguồn mở nhiều trường hợp thử nghiệm cụ thể hơn, giúp mọi người hiểu sâu, thực hành và củng cố bảo vệ trong môi trường an toàn.