Le paysage du Model Context Protocol (MCP), encore à ses débuts, est semé d’embûches et susceptible d’une myriade d’attaques potentielles. Les conceptions actuelles de protocoles et d’outils sont souvent insuffisantes pour fournir des défenses adéquates. Pour relever ces défis et favoriser une compréhension plus approfondie de la sécurité MCP, SlowMist a rendu open-source MasterMCP, un outil conçu pour faciliter les simulations d’attaques pratiques. Cette initiative vise à permettre à la communauté d’identifier et d’atténuer de manière proactive les vulnérabilités de sécurité au sein de leurs projets MCP.
Complétant cette approche pratique, la Liste de contrôle de sécurité MCP offre des informations précieuses sur les perspectives sous-jacentes des différents vecteurs d’attaque. Cet article explore des scénarios réels, démontrant des méthodes d’attaque courantes au sein de l’écosystème MCP, telles que l’empoisonnement de l’information et l’injection de commandes malveillantes dissimulées. Tous les scripts utilisés dans ces démonstrations sont disponibles sur GitHub, permettant aux utilisateurs de reproduire l’ensemble du processus dans un environnement sécurisé et même de développer leurs propres plugins de test d’attaque.
Aperçu de l’architecture
MCP cible pour la démonstration : Toolbox
Smithery.ai se distingue comme un centre important pour les plugins MCP, attirant un nombre important d’annonces MCP et d’utilisateurs actifs. Parmi ceux-ci, @smithery/toolbox, un outil officiel de gestion MCP proposé par smithery.ai, est au centre de cette évaluation de sécurité.
Toolbox a été choisi comme cible de test pour plusieurs raisons clés :
- Il possède une base d’utilisateurs importante, ce qui en fait un échantillon représentatif au sein de l’écosystème MCP.
- Il prend en charge l’installation automatique de plugins supplémentaires, augmentant ainsi les fonctionnalités côté client (par exemple, Claude Desktop).
- Il contient des configurations sensibles, telles que les clés API, ce qui facilite la démonstration des exploits potentiels.
MCP malveillant utilisé pour la démonstration : MasterMCP
MasterMCP, développé par SlowMist spécifiquement à des fins de tests de sécurité, est un outil MCP malveillant simulé, construit sur une architecture modulaire. Ses principaux composants sont les suivants :
- Simulation de service de site Web local : http://127.0.0.1:1024
Pour créer un scénario d’attaque réaliste, MasterMCP intègre un module de simulation de service de site Web local. Tirant parti du framework FastAPI, ce module établit rapidement un serveur HTTP simple qui imite les environnements Web courants. Ces pages peuvent sembler inoffensives, présentant des informations sur une boulangerie ou renvoyant des données JSON standard, mais elles dissimulent des charges utiles malveillantes méticuleusement conçues dans leur code source ou leurs réponses API.
Cette approche permet une démonstration complète des techniques d’empoisonnement de l’information et de dissimulation de commandes dans un environnement local sécurisé et contrôlé. Elle met en évidence les risques potentiels qui se cachent dans des pages Web d’apparence ordinaire, qui peuvent déclencher un comportement anormal dans les grands modèles de langage.
- Architecture MCP de plug-in localisée
MasterMCP adopte une approche de plug-in pour faciliter l’évolutivité rapide de nouveaux vecteurs d’attaque. Lors de son exécution, MasterMCP lance le service FastAPI du module précédent dans un sous-processus.
Client de démonstration
- Cursor : L’un des IDE de programmation assistée par l’IA les plus utilisés au monde.
- Claude Desktop : Le client officiel d’Anthropic, l’organisation qui a personnalisé le protocole MCP.
Modèle de langage volumineux (LLM) utilisé pour la démonstration
- Claude 3.7
Claude 3.7 a été sélectionné en raison de ses capacités améliorées en matière de reconnaissance des opérations sensibles et de sa représentation de capacités opérationnelles robustes au sein de l’écosystème MCP actuel.
Configuration de claude\_desktop\_config.json
Une fois les configurations terminées, la phase de démonstration commence.
Invocation malveillante entre MCP
Cette démonstration intègre à la fois des techniques d’empoisonnement et des stratégies d’invocation malveillante entre MCP décrites dans la liste de contrôle.
Attaque d’empoisonnement de contenu de page Web
- Empoisonnement basé sur les commentaires
Cursor accède au site Web de test local à l’adresse http://127.0.0.1:1024.
Cette page apparemment inoffensive sur ‘Delicious Cake World’ sert de simulation pour illustrer l’impact potentiel d’un client de modèle de langage volumineux accédant à un site Web malveillant.
Commande d’exécution :
Les résultats révèlent que Cursor non seulement lit le contenu de la page Web, mais transmet également des données de configuration sensibles locales au serveur de test. L’invite malveillante est intégrée au code source sous forme de commentaire HTML :
Bien que cette approche basée sur les commentaires soit relativement simple et facilement détectable, elle est toujours capable de déclencher des opérations malveillantes.
- Empoisonnement de commentaire encodé
L’accès à http://127.0.0.1:1024/encode révèle une page qui apparaît identique à l’exemple précédent. Cependant, les invites malveillantes sont encodées, ce qui rend l’exploit plus difficile à détecter même lors de l’inspection du code source de la page.
Malgré l’absence d’invites explicites dans le code source, l’attaque réussit.
Empoisonnement des informations de retour de l’outil MCP
Sur la base des instructions d’invite de MasterMCP, nous entrons une commande simulée qui déclenche le MCP malveillant et démontre ses opérations ultérieures.
Lors du déclenchement de la commande, le client lance un appel inter-MCP à Toolbox et ajoute avec succès un nouveau serveur MCP.
L’inspection du code du plugin révèle que les données renvoyées contiennent une charge utile malveillante encodée, ce qui la rend pratiquement indétectable pour l’utilisateur.
Attaque de pollution d’interface tierce
Cette démonstration met en évidence les risques potentiels associés au fait que les MCP malveillants et non malveillants renvoient directement des données d’API tierces au contexte.
Exemple de code :
Demande d’exécution :
Résultat : L’invite malveillante est intégrée dans les données JSON renvoyées et déclenche avec succès une exécution malveillante.
Techniques d’empoisonnement lors de l’initialisation MCP
Cette démonstration couvre les éléments de la liste de contrôle de l’injection d’invite initiale et des conflits de noms.
Attaque de remplacement de fonction malveillante
MasterMCP crée un outil avec le même nom de fonction que la fonction remove_server de Toolbox, et encode des invites malveillantes à l’intérieur.
Commande d’exécution :
Claude Desktop n’invoque pas la méthode toolbox remove_server d’origine, mais déclenche plutôt la méthode fournie par MasterMCP avec le même nom :
Ceci est réalisé en soulignant que ‘la méthode d’origine est obsolète’, ce qui encourage le grand modèle de langage à donner la priorité à la fonction malicieusement remplacée.
Ajout d’une logique d’inspection globale malveillante
MasterMCP crée un outil appelé ‘banana’, qui est conçu pour appliquer une vérification de sécurité obligatoire avant l’exécution de tout autre outil.
Avant l’exécution de chaque fonction, le système donne la priorité au mécanisme de contrôle ‘banana’ :
Cette injection de logique globale est réalisée en soulignant à plusieurs reprises l’« exécution obligatoire de la détection de banana » dans le code.
Techniques avancées pour masquer les invites malveillantes
Méthodes d’encodage conviviales pour LLM
Les grands modèles de langage possèdent de fortes capacités d’analyse pour les formats multilingues, qui peuvent être exploitées pour dissimuler des informations malveillantes. Les méthodes courantes incluent :
- Environnement anglais : Encodage Hex Byte
- Environnement chinois : Encodage NCR ou encodage JavaScript
Mécanisme de retour de charge utile malveillante aléatoire
Semblable à la pollution d’interface tierce mentionnée dans la troisième section, la requête http://127.0.0.1:1024/random entraîne :
Chaque requête renvoie une page générée aléatoirement contenant une charge utile malveillante, ce qui augmente considérablement la difficulté de la détection et du traçage.
Grâce à la démonstration pratique de MasterMCP, les vulnérabilités de sécurité cachées au sein de l’écosystème Model Context Protocol (MCP) ont été révélées. Des injections d’invite de base et des appels inter-MCP aux attaques plus subtiles lors de l’initialisation et de la dissimulation des instructions malveillantes, chaque étape sert à rappeler la fragilité inhérente ainsi que la puissance de l’écosystème MCP.
Aujourd’hui, alors que les grands modèles interagissent de plus en plus avec des plugins et des API externes, une pollution d’entrée apparemment mineure peut déclencher des risques de sécurité à l’échelle du système. La diversité croissante des tactiques des attaquants, y compris les techniques d’encodage, la pollution aléatoire et les remplacements de fonctions, nécessite une mise à niveau complète des approches de sécurité traditionnelles. Il est impératif que les développeurs et les utilisateurs de MCP adoptent une posture de sécurité proactive, tirant parti d’outils comme MasterMCP pour tester et renforcer leurs systèmes contre ces menaces sophistiquées. La collaboration et le partage d’informations au sein de la communauté MCP sont essentiels pour identifier et atténuer collectivement les vulnérabilités potentielles.
De plus, une attention particulière doit être accordée à la validation des entrées et à l’assainissement des données, en particulier lors de l’intégration de données tierces ou de l’exécution d’appels inter-MCP. La mise en œuvre de contrôles d’accès stricts et de politiques d’autorisation peut aider à limiter l’impact des invocations malveillantes et à empêcher les attaquants de compromettre des configurations sensibles. L’audit régulier des configurations MCP et des dépendances des plugins est également essentiel pour identifier et corriger les vulnérabilités potentielles.
En outre, il est essentiel de sensibiliser les utilisateurs aux risques associés à l’accès à des sites Web non fiables ou à l’installation de plugins MCP inconnus. La fourniture de directives et de bonnes pratiques claires peut permettre aux utilisateurs de prendre des décisions éclairées et de minimiser leur exposition aux attaques. La mise en œuvre de mécanismes de détection et de réponse aux incidents robustes est également essentielle pour identifier et atténuer rapidement les incidents de sécurité.
Alors que l’écosystème MCP continue d’évoluer, il est crucial que les efforts de sécurité restent à la pointe du progrès. La recherche continue et le développement de nouvelles techniques d’atténuation sont nécessaires pour contrer les tactiques sophistiquées utilisées par les attaquants. En adoptant une approche globale et multicouche de la sécurité, nous pouvons collectivement renforcer l’écosystème MCP et garantir sa sécurité et sa fiabilité pour tous les utilisateurs. La collaboration entre les développeurs, les chercheurs en sécurité et la communauté MCP est essentielle pour créer un environnement sécurisé et résilient pour l’innovation et la croissance.
La vulnérabilité du Model Context Protocol (MCP) aux attaques par empoisonnement et manipulation souligne la nécessité d’une vigilance accrue et de mesures de sécurité robustes. Le MCP, conçu pour faciliter l’interaction des grands modèles linguistiques (LLM) avec des sources de données externes et des plugins, est un outil puissant mais aussi une surface d’attaque potentielle. Les exemples présentés ici, utilisant MasterMCP, illustrent comment des invites malveillantes peuvent être injectées via divers canaux, y compris des commentaires HTML, des données encodées et des retours d’API tiers. Ces attaques peuvent compromettre la confidentialité des données, conduire à l’exécution de code non autorisé et, potentiellement, à la prise de contrôle du système.
L’exploitation des capacités de parsing multilingue des LLM pour dissimuler des charges utiles malveillantes est particulièrement préoccupante. Les méthodes d’encodage telles que Hex Byte (en anglais) et NCR (en chinois) permettent aux attaquants de masquer leurs intentions, rendant la détection plus difficile. De même, les mécanismes de retour de charge utile aléatoire compliquent l’identification et la prévention des attaques.
Les attaques ciblant l’initialisation du MCP, telles que le remplacement malveillant de fonctions et l’injection de logique d’inspection globale, sont particulièrement insidieuses. En remplaçant des fonctions existantes par des versions compromises, les attaquants peuvent subtilement modifier le comportement du système et obtenir un contrôle non autorisé. L’injection de logique d’inspection globale permet aux attaquants de surveiller et de manipuler l’exécution d’autres outils et fonctions.
Pour atténuer ces risques, il est essentiel d’adopter une approche de sécurité multicouche. Cela comprend :
- Validation des entrées rigoureuse : Toutesles entrées provenant de sources externes, y compris les pages Web, les API et les MCP, doivent être soigneusement validées et nettoyées pour supprimer les potentielles invites malveillantes.
- Contrôles d’accès stricts : L’accès aux configurations sensibles et aux fonctions critiques du système doit être limité aux seuls utilisateurs autorisés.
- Surveillance et détection des intrusions : La mise en place de systèmes de surveillance et de détection des intrusions robustes peut aider à identifier et à répondre rapidement aux activités malveillantes.
- Développement sécurisé : Les développeurs de MCP doivent suivre les meilleures pratiques de développement sécurisé et effectuer des tests de sécurité réguliers pour identifier et corriger les vulnérabilités potentielles.
- Sensibilisation des utilisateurs : Les utilisateurs doivent être informés des risques associés à l’utilisation de MCP et encouragés à adopter des pratiques d’utilisation sécurisées.
- Audits de sécurité réguliers : Des audits de sécurité réguliers doivent être effectués pour identifier et corriger les vulnérabilités potentielles dans le système MCP.
En conclusion, la sécurité du Model Context Protocol (MCP) est un défi complexe et en constante évolution. En adoptant une approche de sécurité proactive et multicouche, il est possible d’atténuer les risques associés aux attaques par empoisonnement et manipulation et de garantir la sécurité et la fiabilité de l’écosystème MCP. La collaboration entre les développeurs, les chercheurs en sécurité et la communauté MCP est essentielle pour faire face à ces défis et garantir un avenir sûr et innovant pour les grands modèles linguistiques et leurs applications. Il est crucial de maintenir une veille constante sur les nouvelles vulnérabilités et les techniques d’attaque émergentes.