MCP SDK安全深度审计报告: 揭示跨语言实现中的共性安全威胁与成熟度差异

admin 2025年6月18日21:35:07评论0 views字数 47329阅读157分45秒阅读模式
1.引言

1.1 背景和分析范围

Model Context Protocol(MCP)旨在标准化大语言模型与外部系统的上下文交互当前,关于MCP的核心概念与技术背景已有诸多系统性文献阐述,故本文不再重复赘述。

随着MCP在应用层的广泛落地,Client端与Server端均已暴露出多维度问题。然而,现有讨论多聚焦于功能实现与交互逻辑,鲜少关注支撑其运行的SDK层安全性。

本分析基于云鼎实验室对Python、Java、TypeScript、C#及Kotlin五种官方SDK实现的深度安全审计,结合大量具体代码实例,系统解构MCP的安全设计理念与工程实践,旨在揭示潜在安全风险。

本分析重点关注跨语言实现中的共性安全威胁和特有风险,以及性能特性中的安全相关水位。

1.2 核心安全关切

通过对多语言实现的综合分析,识别出三个关键安全域:

  • 反序列化安全:各语言序列化框架的安全配置和潜在风险。

  • 传输层安全:协议通信中的传输层加密/认证等机制。

  • 访问控制安全:客户端-服务端交互中的认证授权和会话管理机制。

1.3 分析方法

本分析采用多维度安全评估方法:

  • 静态代码分析:深入审查每种语言的具体实现代码(截至20250424版本)。

  • 跨语言对比:识别不同实现间的安全特性差异。

  • 实战场景验证:基于现实真实部署环境的安全评估。

1.4 主要发现

🔴 高风险发现

  • 传输层安全缺失:所有 SDK 均未强制使用 HTTPS,缺乏证书验证机制。

  • 认证机制不统一:仅 TypeScript SDK 提供完整 OAuth 2.0 实现,其他语言依赖外部实现。

  • 资源限制不足:普遍缺乏统一的连接限制、请求量限制,部分语言缺乏背压控制。

🟡 中等风险发现

  • 反序列化安全:虽采用类型安全框架,但在处理嵌套数据时仍存在 DoS 风险。

  • 会话管理不完善:会话攻击防护不足,缺少统一的会话管理机制。

  • 内存管理差异:不同语言的资源回收策略差异较大,主动管理策略不足,可能导致内存泄漏。

🟢 安全优势

  • 所有 SDK 均避免使用原生序列化机制。

  • 采用强类型系统和 Schema 验证。

  • 实现了基本的错误处理和输入验证。

安全成熟度排名

  1. TypeScript SDK (8/10) - 最完整的安全实现

  2. C# SDK (7/10) - 优秀的资源管理

  3. Java SDK (5.5/10) - 结构化良好的实现

  4. Python SDK (4.5/10) - 基础实现,安全特性不足

  5. Kotlin SDK (3/10) - 最简单的实现,依赖外部安全

2.安全设计分析

2.1 反序列化安全深度分析

反序列化风险是MCP协议各语言实现中最关键的安全风险点。

通过深入代码审计,我们发现每种语言都有其独特的安全实现模式和潜在风险。

2.1.1 Python SDK:Pydantic类型安全框架

安全机制分析

Python SDK 采用 Pydantic v2 作为核心序列化框架,提供了强大的类型安全保护:

# python-sdk/src/mcp/types.pyclass JSONRPCMessage(    RootModel[JSONRPCRequest | JSONRPCNotification | JSONRPCResponse | JSONRPCError]):    pass    # 所有模型都包含安全配置class RequestParams(BaseModel):    class Meta(BaseModel):        progressToken: ProgressToken | None = None        model_config = ConfigDict(extra="allow")  # 允许额外字段但类型受限

关键安全特性

  1. 强类型约束:通过 RootModel 严格限制只能反序列化为四种预定义的JSON-RPC消息类型。

  2. Schema 验证:所有输入都必须通过预定义的 Pydantic 模型验证。

  3. 异常隔离:反序列化失败时抛出 ValidationError 而非导致程序崩溃。

潜在安全风险

在工具参数处理中存在二次 JSON 解析的安全隐患:

# python-sdk/src/mcp/server/fastmcp/utilities/func_metadata.pydef pre_parse_json(self, data: dict[strAny]) -> dict[strAny]:    for field_name in self.arg_model.model_fields.keys():        if isinstance(data[field_name], str):            try:                pre_parsed = json.loads(data[field_name])  # 存在二次解析风险                if isinstance(pre_parsed, str | int | float):                    continue  # 基本类型跳过,但复杂对象会被处理                new_data[field_name] = pre_parsed            except json.JSONDecodeError:                continue    return new_data
  • 此处的二次解析可能被攻击者利用,攻击者可以构造嵌套 JSON 字符串绕过第一层验证实现注入攻击。

  • 复杂对象(字典、列表)会被直接接受并解析,可能包含恶意内容。

  • 没有对解析后的数据进行深度验证。

2.1.2 Java SDK:Jackson 多阶段反序列化模式

安全机制分析

Java SDK 使用 Jackson 2.17.0,采用了两阶段反序列化策略提供安全保护:

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/spec/McpSchema.javapublic static JSONRPCMessage deserializeJsonRpcMessage(ObjectMapper objectMapper, String jsonText)        throws IOException {    // 第一阶段:解析为安全的 Map 结构    var map = objectMapper.readValue(jsonText, MAP_TYPE_REF);    // 第二阶段:基于结构特征进行类型判断    if (map.containsKey("method") && map.containsKey("id")) {        return objectMapper.convertValue(map, JSONRPCRequest.class);    }    else if (map.containsKey("method") && !map.containsKey("id")) {        return objectMapper.convertValue(map, JSONRPCNotification.class);    }    else if (map.containsKey("result") || map.containsKey("error")) {        return objectMapper.convertValue(map, JSONRPCResponse.class);    }    throw new IllegalArgumentException("Cannot deserialize JSONRPCMessage: " + jsonText);}// 类型安全的Record定义@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_ABSENT)@JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true)  // 忽略未知属性但保持类型安全public record JSONRPCRequest(    @JsonProperty("jsonrpc"String jsonrpc,    @JsonProperty("method"String method,    @JsonProperty("id"Object id,    @JsonProperty("params"Object params) implements JSONRPCMessage {}

关键安全特性

  1. 两阶段解析:先解析为通用Map,再根据结构进行类型转换、并在转换前检查。

  2. Record类型安全:大量使用 Java Records 提供不可变数据容器确保不可变性和类型安全。

  3. 类型边界控制:使用 @JsonSubTypes 明确限制多态反序列化的类型范围。

  4. 注解控制:通过 @JsonIgnoreProperties 和 @JsonTypeInfo 严格控制序列化行为。

  5. 密封接口保护:使用 Java 17 的密封接口特性限制继承层次。

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/spec/McpSchema.java@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.DEDUCTION, include = As.PROPERTY)@JsonSubTypes({ @JsonSubTypes.Type(value = TextResourceContents.class, name = "text"),@JsonSubTypes.Type(value = BlobResourceContents.class, name = "blob") })public sealed interface ResourceContents permits TextResourceContentsBlobResourceContents {    // 密封接口限制了可能的实现类型}@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.NAME, include = JsonTypeInfo.As.PROPERTY, property = "type")@JsonSubTypes({    @JsonSubTypes.Type(value = TextContent.class, name = "text"),    @JsonSubTypes.Type(value = ImageContent.class, name = "image")})public sealed interface Content permits TextContentImageContent {    // 密封接口限制了可能的实现类型}

安全配置检查

  • ✅ 未使用 enableDefaultTyping() 危险配置

  • ✅ 避免了基于 Id.CLASS 的类型信息处理

  • ✅ 使用sealed interface 限制了可反序列化的类型

  • ✅ 使用了 JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true) 增强健壮性

潜在安全风险:

虽然Java SDK实现了多层安全机制,但在动态工具调用中的参数解析处理时仍存在潜在的DoS风险:

//java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/spec/McpSchema.java...private static final TypeReference<HashMap<StringObject>> MAP_TYPE_REF = new TypeReference<>() {};...@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_ABSENT)@JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true)public record CallToolRequest(// @formatter:off@JsonProperty("name"String name,@JsonProperty("arguments"Map<StringObjectargumentsimplements Request {public CallToolRequest(String name, String jsonArguments) {this(name, parseJsonArguments(jsonArguments));          }// 第一阶段:解析为Map<String, Object> - ⚠️ 风险点!private static Map<StringObjectparseJsonArguments(String jsonArguments) {try {return OBJECT_MAPPER.readValue(jsonArguments, MAP_TYPE_REF); // ⚠️ 无限制解析}catch (IOException e) {throw new IllegalArgumentException("Invalid arguments: " + jsonArguments, e);}}}...// 第二阶段:类型转换 - 已经太晚了!CallToolRequest request = new CallToolRequest(name, arguments);...

风险情况:

Map<String, Object> 中的 Object 类型可以容纳任意 Java 对象

此处缺少对嵌套深度、数据大小、数据类型的限制。

问题分析:

  1. 第一阶段已经受到攻击: 在到达类型安全检查之前,恶意JSON已经被完全解析到内存中;

  2. 资源消耗发生在解析阶段: 不管后续如何处理,大量内存已经被消耗;

  3. Map<String, Object>没有限制: Object可以是任意复杂的嵌套结构;

问题原因:层次问题。安全措施在应用层(类型系统),攻击发生在解析层(JSON处理),两者不在同一个防护层次。

  1. 类型边界控制 + 密封接口

    • ✅ 有效防止任意类反序列化攻击

    • ⚠️ 对数据量攻击的防护有限 - 需要在解析前进行大小限制

  2. Record类型安全

    • ✅ 确保数据结构不可变

    • ⚠️ Record只保证结构安全,不限制内容大小

  3. 注解控制

    • ✅ 控制序列化行为

    • ⚠️ 不阻止大数据量解析

2.1.3 TypeScript SDK:Zod Schema 运行时验证

安全机制分析

TypeScript SDK 使用 Zod 提供了严格的运行时类型验证:

// typescript-sdk/src/types.tsexport const JSONRPCMessageSchema = z.union([  JSONRPCRequestSchema,  JSONRPCNotificationSchema,  JSONRPCResponseSchema,  JSONRPCErrorSchema,]);export const JSONRPCRequestSchema = z  .object({    jsonrpc: z.literal(JSONRPC_VERSION),    idRequestIdSchema,  })  .merge(RequestSchema)  .strict();  // 严格模式:不允许额外属性  // 工具Schema验证export const ToolSchema = z  .object({    name: z.string(),    description: z.optional(z.string()),    inputSchema: z      .object({        type: z.literal("object"),        properties: z.optional(z.object({}).passthrough()),      })      .passthrough(),  })  .passthrough();
//typescript-sdk/src/server/streamableHttp.tsconst body = await getRawBody(req, {  limitMAXIMUM_MESSAGE_SIZE,  encoding: parsedCt.parameters.charset ?? "utf-8",});rawMessage = JSON.parse(body.toString());

关键安全特性

  1. 编译时+运行时验证:结合TypeScript静态检查和Zod运行时验证;

  2. 严格模式Schema:使用 .strict() 禁止未定义的额外属性;

  3. 联合类型控制:通过联合类型严格限制消息格式提供强类型检查和结构验证;

  4. 消息大小限制:限制请求体大小为4MB,防止DoS攻击;

与其他语言SDK相比,依赖Zod验证,相对简单但有效。

2.1.4 C# SDK:源生成序列化器的安全使用

安全机制分析

C# SDK 使用 System.Text.Json 和源生成器实现了高性能的类型安全序列化:

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol/Utils/Json/McpJsonUtilities.cs[JsonSourceGenerationOptions(JsonSerializerDefaults.Web,    DefaultIgnoreCondition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingNull,  // 安全的默认忽略策略    NumberHandling = JsonNumberHandling.AllowReadingFromString)]   // 允许字符串到数字转换// 预定义所有可序列化类型,防止任意类型反序列化[JsonSerializable(typeof(JsonRpcMessage))][JsonSerializable(typeof(JsonRpcRequest))][JsonSerializable(typeof(JsonRpcNotification))]// ... 完整的类型白名单internal sealed partial class JsonContext : JsonSerializerContext;public static JsonSerializerOptions DefaultOptions { get; } = CreateDefaultOptions();privatestatic JsonSerializerOptions CreateDefaultOptions(){    JsonSerializerOptions options = new(JsonContext.Default.Options);    options.TypeInfoResolverChain.Add(AIJsonUtilities.DefaultOptions.TypeInfoResolver!);    options.MakeReadOnly();  // 锁定配置防止运行时修改    return options;}

关键安全特性

  1. 源生成序列化器:编译时生成序列化代码,避免反射漏洞;

  2. 类型白名单:通过 JsonSerializable 属性明确定义、严格控制可序列化类型;

  3. 只读配置MakeReadOnly() 防止运行时配置被恶意修改;

  4. 无动态类型加载机制:没有用到Type.GetType或Assembly.Load等危险动态加载。

潜在安全风险:

///csharp-sdk/src/ModelContextProtocol/Utils/Json/McpJsonUtilities.csinternalstaticboolIsValidMcpToolSchema(JsonElement element){    if (element.ValueKind is not JsonValueKind.Object) return false;    foreach (JsonProperty property in element.EnumerateObject())    {        if (property.NameEquals("type"))        {            if (property.Value.ValueKind is not JsonValueKind.String ||                !property.Value.ValueEquals("object"))                return false;            return true// No need to check other properties// 此处仅检查type属性就返回,验证不充分        }    }    return false;}

仅检查type属性就返回,验证不够充分。从注释看开发者认为没必要再检查其他

但实际上,由于验证不充分,可能导致:

  • 无效的工具模式被接受并注册

  • 客户端尝试调用工具时发生运行时错误

  • 潜在的安全漏洞,特别是在处理用户提供的工具定义时

2.1.5 Kotlin SDK:kotlinx.serialization 的类型安全设计

安全机制分析

Kotlin SDK 使用 kotlinx.serialization,这是专为 Kotlin 设计的类型安全序列化库:

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/shared/Protocol.kt@OptIn(ExperimentalSerializationApi::class)public val McpJson: Json by lazy {    Json {        ignoreUnknownKeys = true      // 忽略未知键:潜在安全风险        encodeDefaults = true        isLenient = true              // 宽松模式:接受格式不严格的JSON        classDiscriminatorMode = ClassDiscriminatorMode.NONE        explicitNulls = false    }}// 类型安全的密封类定义@Serializable(with = JSONRPCMessagePolymorphicSerializer::class)public sealed interface JSONRPCMessage@Serializablepublic data class JSONRPCRequest(    val jsonrpc: String = "2.0",    val id: RequestId,    val method: String,    val params: JsonElement? = null,) : JSONRPCMessage

关键安全特性

  1. 密封类型控制:广泛使用sealed interface密封类和密封接口限制类型边界;

  2. 注解序列化:使用 @Serializable 注解明确标记可序列化类型;

  3. 多态序列化器:通过 JsonContentPolymorphicSerializer 安全处理多态类型。

潜在安全风险

宽松的JSON配置模式和宽松解析可能导致安全问题:

// isLenient = true 允许以下危险格式:// - 尾随逗号:{"key": "value",}// - 单引号:{'key': 'value'}// - 未引号键:{key: "value"}// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/shared/ReadBuffer.kt// ignoreUnknownKeys = true 可能忽略安全相关字段internal fundeserializeMessage(line: String): JSONRPCMessage {    return McpJson.decodeFromString<JSONRPCMessage>(line)// 宽松解析可能接受恶意格式}

配置 isLenient = true 提高了代码兼容性

但也可能导致接受格式不严格的 JSON 输入,结合特定业务逻辑则存在被利用的风险。

2.2 传输层安全威胁分析

2.2.1 HTTPS 强制策略的跨语言差异

Python SDK

# python-sdk/src/mcp/client/sse.py@asynccontextmanagerasync def sse_client(    url: str,    headers: dict[strAny] | None = None,    timeout: float = 5,    sse_read_timeout: float = 60 * 5,):    ...    async with anyio.create_task_group() as tg:        try:            logger.info(f"Connecting to SSE endpoint: {remove_request_params(url)}")            async with httpx.AsyncClient(headers=headers) as client:...

客户端使用httpx.AsyncClient()默认配置

未显式配置SSL验证参数(verify=True/False)

允许使用 HTTP 进行明文通信

# python-sdk/src/mcp/server/sse.pyclass SseServerTransport:    def __init__(self, endpoint: str) -> None:        super().__init__()        self._endpoint = endpoint        self._read_stream_writers = {}        logger.debug(f"SseServerTransport initialized with endpoint: {endpoint}")    @asynccontextmanager    async def connect_sse(self, scope: Scope, receive: Receive, send: Send):        if scope["type"] != "http":            logger.error("connect_sse received non-HTTP request")            raise ValueError("connect_sse can only handle HTTP requests")

服务端仅检查请求类型为HTTP,未区分HTTP/HTTPS

没有协议安全性验证,接受所有HTTP协议的连接

Java SDK

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/util/Utils.javapublic static URI resolveUri(URI baseUrl, String endpointUrl) {    URI endpointUri = URI.create(endpointUrl);    if (endpointUri.isAbsolute() && !isUnderBaseUri(baseUrl, endpointUri)) {        throw new IllegalArgumentException("Absolute endpoint URL does not match the base URL.");    }    return baseUrl.resolve(endpointUri);}private static boolean isUnderBaseUri(URI baseUri, URI endpointUri) {    // 验证 scheme 和 authority,但未强制要求 HTTPS    return baseUri.getScheme().equals(endpointUri.getScheme()) &&           baseUri.getAuthority().equals(endpointUri.getAuthority());}

Java SDK 提供了 URI 验证 scheme 和 authority,但未验证请求类型,没有强制要求使用HTTPS。

TypeScript SDK

// typescript-sdk/src/server/auth/router.tsexport function mcpAuthRouter(options: AuthRouterOptions): RequestHandler {  const issuer = options.issuerUrl;  const baseUrl = options.baseUrl;    if (issuer.protocol !== "https:" && issuer.hostname !== "localhost" && issuer.hostname !== "127.0.0.1") {    throw new Error("Issuer URL must be HTTPS");  }  if (issuer.hash) {    throw new Error("Issuer URL must not have a fragment");  }  if (issuer.search) {    throw new Error("Issuer URL must not have a query string");  }...}

TypeScript SDK 仅在 OAuth 场景中强制 HTTPS,其他场景不做强制要求。

C# SDK

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol/Protocol/Transport/SseClientTransportOptions.cspublic record SseClientTransportOptions{...if (value.Scheme != Uri.UriSchemeHttp && value.Scheme != Uri.UriSchemeHttps){throw new ArgumentException("Endpoint must use HTTP or HTTPS scheme."nameof(value));}...

必须使用HTTP或HTTPS协议,但不强制HTTPS。

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol/Protocol/Transport/SseClientTransport.cspublic sealed class SseClientTransport : IClientTransportIAsyncDisposable{...    public SseClientTransport(SseClientTransportOptions transportOptions, ILoggerFactory? loggerFactory = null)        : this(transportOptions, new HttpClient(), loggerFactory, ownsHttpClient: true)    {    }...

使用标准HttpClient,意味着继承 .NET 框架的所有默认行为

包括默认的证书验证、TLS协议协商、安全头处理等。

Kotlin SDK

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/server/SSEServerTransport.ktpublic suspend funhandlePostMessage(call: ApplicationCall) {    ...// 只检查内容类型,不检查连接安全性    val ct = call.request.contentType()    if (ct != ContentType.Application.Json) {        error("Unsupported content-type: $ct")    }...
// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/client/SSEClientTransport.ktpublic class SseClientTransport(    private val client: HttpClient,    private val urlString: String?, // 接受任意协议    private val reconnectionTime: Duration? = null,    private val requestBuilder: HttpRequestBuilder.() -> Unit = {},) : AbstractTransport() {..."endpoint" -> {try {val eventData = event.data ?: ""// 简单地拼接URL,没有协议验证val maybeEndpoint = Url(baseUrl + eventData)...

不但没有HTTP/HTTPS相关检查,也没有协议验证,可以是非HTTP协议,错误情况交由后续代码处理。

2.2.2 证书校验机制的普遍缺失

所有五种语言实现,都缺乏明确的证书校验机制,如以下特性:

  • 未实现证书固定(Certificate Pinning)

  • 缺少自定义 CA 证书支持和验证

  • 未限制 TLS 版本

  • 未限制密码套件可选范围

  • 没有证书吊销列表(CRL)检查

  • 依赖底层库的默认行为,可能接受自签名证书

2.3 认证授权与会话管理安全分析

首先需要明确,OAuth(认证与授权)和会话管理的本质区别:

OAuth(认证与授权)目的:确定"你是谁"以及"你能做什么。

// OAuth处理的问题:// 1. 客户端如何证明自己的身份?// 2. 用户如何安全地授权客户端?// 3. 客户端如何获得访问权限?// OAuth流程示例const authUrl await startAuthorization(serverUrl, {    clientId"mcp-client-123",    scope"read:resources write:tools",    codeChallenge"E9Melhoa2OwvFrEMTJguCHaoeK1t8URWbuGJSstw-cM"});// 用户授权后,交换访问令牌const tokens await exchangeAuthorization(serverUrl, {    authorizationCode"auth_code_xyz",    codeVerifier"dBjftJeZ4CVP-mB92K27uhbUJU1p1r_wW1gFWFOEjXk"});

会话管理(状态维护)目的:在认证之后,维护用户的连接状态和上下文。

// 会话管理处理的问题:// 1. 如何跟踪已认证用户的活动?// 2. 如何处理会话超时?// 3. 如何防止会话劫持?public class HttpMcpSession {    public string SessionId { get; }    public DateTime LastActivity { getset; }    public ClaimsPrincipal User { get; }    public bool IsExpired => DateTime.Now - LastActivity > TimeSpan.FromHours(2);    publicboolValidateOwnership(ClaimsPrincipal currentUser) {        return User.FindFirst(ClaimTypes.NameIdentifier)?.Value ==                currentUser.FindFirst(ClaimTypes.NameIdentifier)?.Value;    }}
MCP SDK安全深度审计报告: 揭示跨语言实现中的共性安全威胁与成熟度差异

2.3.1 OAuth 实现的安全分析

TypeScript SDK:最完整的 OAuth 2.0 实现

授权码实现

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/authorize.tsawait provider.authorize(client, {        state,        scopes: requestedScopes,        redirectUri: redirect_uri,        codeChallenge: code_challenge,      }, res);    } catch(error) {      // Post-redirect errors - redirect with error parameters      if(error instanceof OAuthError) {        res.redirect(302createErrorRedirect(redirect_uri, error, state));      } else {        console.error("Unexpected error during authorization:", error);        const serverError new ServerError("Internal Server Error");        res.redirect(302createErrorRedirect(redirect_uri, serverError, state));      }    }  });

令牌交换实现

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/token.tsswitch (grant_type) {  case "authorization_code": {    const parseResult = AuthorizationCodeGrantSchema.safeParse(req.body);    if (!parseResult.success) {      throw new InvalidRequestError(parseResult.error.message);    }      const { code, code_verifier } = parseResult.data;      const skipLocalPkceValidation = provider.skipLocalPkceValidation;    // Perform local PKCE validation unless explicitly skipped     // (e.g. to validate code_verifier in upstream server)    if (!skipLocalPkceValidation) {      const codeChallenge = await provider.challengeForAuthorizationCode(client, code);      if (!(await verifyChallenge(code_verifier, codeChallenge))) {        throw new InvalidGrantError("code_verifier does not match the challenge");      }    }    // Passes the code_verifier to the provider if PKCE validation didn't occur locally    const tokens = await provider.exchangeAuthorizationCode(client, code, skipLocalPkceValidation ? code_verifier : undefined);    res.status(200).json(tokens);    break;  }

令牌刷新实现

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/token.tscase "refresh_token": {  const parseResult = RefreshTokenGrantSchema.safeParse(req.body);  if (!parseResult.success) {    throw new InvalidRequestError(parseResult.error.message);  }  const { refresh_token, scope } = parseResult.data;  const scopes = scope?.split(" ");  const tokens = await provider.exchangeRefreshToken(client, refresh_token, scopes);  res.status(200).json(tokens);  break;}// typescript-sdk/src/client/auth.tsexport async function refreshAuthorization(...): Promise<OAuthTokens> {  const grantType = "refresh_token";  let tokenUrlURL;  if (metadata) {    tokenUrl = new URL(metadata.token_endpoint);    if (      metadata.grant_types_supported &&      !metadata.grant_types_supported.includes(grantType)    ) {      throw new Error(        `Incompatible auth server: does not support grant type ${grantType}`,      );    }  } else {    tokenUrl = new URL("/token", serverUrl);  }...

令牌撤销实现

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/revoke.tsrouter.post("/"async (req, res) => {  res.setHeader('Cache-Control''no-store');  try {    const parseResult = OAuthTokenRevocationRequestSchema.safeParse(req.body);    if (!parseResult.success) {      throw new InvalidRequestError(parseResult.error.message);    }    const client = req.client;    if (!client) {      // This should never happen      console.error("Missing client information after authentication");      throw new ServerError("Internal Server Error");    }    await provider.revokeToken!(client, parseResult.data);    res.status(200).json({});  } catch (error) {    if (error instanceof OAuthError) {      const status = error instanceof ServerError ? 500 : 400;      res.status(status).json(error.toResponseObject());    } else {      console.error("Unexpected error revoking token:", error);      const serverError = new ServerError("Internal Server Error");      res.status(500).json(serverError.toResponseObject());    }  }});

客户端动态注册实现

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/register.tsrouter.post("/"async (req, res) => {  res.setHeader('Cache-Control''no-store');    try {    const parseResult = OAuthClientMetadataSchema.safeParse(req.body);    if (!parseResult.success) {      throw new InvalidClientMetadataError(parseResult.error.message);    }    const clientMetadata = parseResult.data;    const isPublicClient = clientMetadata.token_endpoint_auth_method === 'none'    // Generate client credentials    const clientId = crypto.randomUUID();    const clientSecret = isPublicClient      ? undefined      : crypto.randomBytes(32).toString('hex');    const clientIdIssuedAt = Math.floor(Date.now() / 1000);    // Calculate client secret expiry time    const clientsDoExpire = clientSecretExpirySeconds > 0    const secretExpiryTime = clientsDoExpire ? clientIdIssuedAt + clientSecretExpirySeconds : 0    const clientSecretExpiresAt = isPublicClient ? undefined : secretExpiryTime    let clientInfoOAuthClientInformationFull = {      ...clientMetadata,      client_id: clientId,      client_secret: clientSecret,      client_id_issued_at: clientIdIssuedAt,      client_secret_expires_at: clientSecretExpiresAt,    };    clientInfo = await clientsStore.registerClient!(clientInfo);    res.status(201).json(clientInfo);

中间件安全验证

// typescript-sdk/src/server/auth/middleware/bearerAuth.ts// Check if token has the required scopes (if any)if (requiredScopes.length > 0) {  const hasAllScopes = requiredScopes.every(scope =>    authInfo.scopes.includes(scope)  );  if (!hasAllScopes) {    throw new InsufficientScopeError("Insufficient scope");  }}// Check if the token is expiredif (!!authInfo.expiresAt && authInfo.expiresAt < Date.now() / 1000) {  throw new InvalidTokenError("Token has expired");}

完整的OAuth路由

// typescript-sdk/src/server/auth/router.tsexport function mcpAuthRouter(options: AuthRouterOptions): RequestHandler {  const issuer = options.issuerUrl;  const baseUrl = options.baseUrl;  // Technically RFC 8414 does not permit a localhost HTTPS exemption, but this will be necessary for ease of testing  if (issuer.protocol !== "https:" && issuer.hostname !== "localhost" && issuer.hostname !== "127.0.0.1") {    throw new Error("Issuer URL must be HTTPS");  }  if (issuer.hash) {    throw new Error("Issuer URL must not have a fragment");  }  if (issuer.search) {    throw new Error("Issuer URL must not have a query string");  }  const authorization_endpoint = "/authorize";  const token_endpoint = "/token";  const registration_endpoint = options.provider.clientsStore.registerClient ? "/register" : undefined;  const revocation_endpoint = options.provider.revokeToken ? "/revoke" : undefined;  const metadata = {    issuer: issuer.href,    service_documentation: options.serviceDocumentationUrl?.href,    authorization_endpointnew URL(authorization_endpoint, baseUrl || issuer).href,    response_types_supported: ["code"],    code_challenge_methods_supported: ["S256"],    token_endpointnew URL(token_endpoint, baseUrl || issuer).href,    token_endpoint_auth_methods_supported: ["client_secret_post"],    grant_types_supported: ["authorization_code""refresh_token"],    revocation_endpoint: revocation_endpoint ? new URL(revocation_endpoint, baseUrl || issuer).href : undefined,    revocation_endpoint_auth_methods_supported: revocation_endpoint ? ["client_secret_post"] : undefined,    registration_endpoint: registration_endpoint ? new URL(registration_endpoint, baseUrl || issuer).href : undefined,  };  const router = express.Router();  router.use(    authorization_endpoint,    authorizationHandler({ provider: options.provider, ...options.authorizationOptions })  );  router.use(    token_endpoint,    tokenHandler({ provider: options.provider, ...options.tokenOptions })  );  router.use("/.well-known/oauth-authorization-server"metadataHandler(metadata));  if (registration_endpoint) {    router.use(      registration_endpoint,      clientRegistrationHandler({        clientsStore: options.provider.clientsStore,        ...options,      })    );  }  if (revocation_endpoint) {    router.use(      revocation_endpoint,      revocationHandler({ provider: options.provider, ...options.revocationOptions })    );  }  return router;}

潜在安全风险

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/token.tsexport function tokenHandler({ provider, rateLimit: rateLimitConfig }: TokenHandlerOptions): RequestHandler {...// Configure CORS to allow any origin, to make accessible to web-based MCP clientsrouter.use(cors());//- 风险:可能遭受跨域攻击//- 设计考虑:为支持Web-based MCP客户端的便利性//- 建议:生产环境应配置具体的允许源列表// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/register.tsexport function clientRegistrationHandler({...// Configure CORS to allow any origin, to make accessible to web-based MCP clientsrouter.use(cors());// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/revoke.tsexport function revocationHandler({ provider, rateLimit: rateLimitConfig }: RevocationHandlerOptions): RequestHandler {...// Configure CORS to allow any origin, to make accessible to web-based MCP clientsrouter.use(cors());
  1. CORS 过度开放cors() 无参数调用允许任意源访问。

  2. CSRF/CSP 未实现:未见 CSRF/CSP 的相关实现。也没有预留接口,需要使用者在上层应用中自行实现。

  3. OAuth 高级特性缺失:令牌绑定机制(绑定设备/会话等)、强制令牌加密存储等高级特性未实现。

其他语言的认证缺失

Python SDK:无内置统一认证机制,依赖传输层安全;

Java SDK:无内置统一认证机制,依赖外部实现提供认证支持;

C# SDK:无内置统一认证机制,依赖外部HttpClient配置;

Kotlin SDK:无内置统一认证机制,需要在应用层实现认证逻辑。

2.3.2 会话管理安全分析

Python SDK:简单的实现

基础会话管理

# python-sdk/src/mcp/shared/session.pyclass BaseSession(Generic[...]):    def __init__(self, ...):        self._response_streams = {}        self._request_id = 0        self._in_flight = {}  # 正在处理的请求    async def send_request(self, request: SendRequestT, result_type: type[ReceiveResultT]) -> ReceiveResultT:        request_id = self._request_id        self._request_id = request_id + 1        # 创建响应流        response_stream, response_stream_reader = anyio.create_memory_object_stream[JSONRPCResponse | JSONRPCError](1)        self._response_streams[request_id] = response_stream        # 发送请求        jsonrpc_request = JSONRPCRequest(            jsonrpc="2.0",            id=request_id,            **request.model_dump(by_alias=True, mode="json", exclude_none=True),        )        await self._write_stream.send(JSONRPCMessage(jsonrpc_request))

请求取消机制

# 处理取消通知if isinstance(notification.root, CancelledNotification):    cancelled_id = notification.root.params.requestId    if cancelled_id in self._in_flight:        await self._in_flight[cancelled_id].cancel()

潜在安全问题

  1. 缺少认证机制:Python SDK没有内置的认证机制;

  2. 请求ID可预测:使用简单的递增计数器,容易被预测;

  3. 没有会话隔离:多个会话之间没有明确的隔离机制;

  4. 缺少加密传输:依赖传输层安全,没有应用层加密。

Java SDK:更加结构化

会话管理器实现

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/server/transport/HttpServletSseServerTransportProvider.javapublic class HttpServletSseServerTransportProvider extends HttpServlet implements McpServerTransportProvider {    // 活跃会话映射    private final Map<StringMcpServerSession> sessions = new ConcurrentHashMap<>();    @Override    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {        String sessionId = UUID.randomUUID().toString();        // 创建新会话        McpServerSession session = sessionFactory.create(sessionTransport);        this.sessions.put(sessionId, session);        // 发送端点事件        this.sendEvent(writer, ENDPOINT_EVENT_TYPE            this.baseUrl + this.messageEndpoint + "?sessionId=" + sessionId);    }    @Override    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {        String sessionId = request.getParameter("sessionId");        if (sessionId == null) {            response.setStatus(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST);            String jsonError = objectMapper.writeValueAsString(                new McpError("Session ID missing in message endpoint"));            writer.write(jsonError);            return;        }        McpServerSession session = sessions.get(sessionId);        if (session == null) {            response.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_FOUND);            String jsonError = objectMapper.writeValueAsString(                new McpError("Session not found: " + sessionId));            writer.write(jsonError);            return;        }    }}

会话状态管理

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/spec/McpServerSession.javapublic class McpServerSession implements McpSession {    private static final int STATE_UNINITIALIZED = 0;    private static final int STATE_INITIALIZING = 1;    private static final int STATE_INITIALIZED = 2;    private final AtomicInteger state = new AtomicInteger(STATE_UNINITIALIZED);    private final AtomicReference<McpSchema.ClientCapabilities> clientCapabilities = new AtomicReference<>();    private Mono<McpSchema.JSONRPCResponse> handleIncomingRequest(McpSchema.JSONRPCRequest request) {        if (McpSchema.METHOD_INITIALIZE.equals(request.method())) {            this.state.lazySet(STATE_INITIALIZING);            // 处理初始化        } else {            if (this.state.get() != STATE_INITIALIZED) {                throw new RuntimeException("Received request before initialization was complete");            }        }    }}

潜在安全问题

  1. 会话ID通过URL参数传递:容易被日志记录或泄露;

  2. 缺少会话清理机制:没有自动清理过期会话;

  3. 并发安全问题:虽然使用了ConcurrentHashMap,但会话状态更新可能存在竞态条件;

  4. 没有防CSRF机制:缺少CSRF token验证。

TypeScript SDK:实现多种会话认证机制

OAuth认证机制

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/token.ts// Token处理器中的PKCE验证if (!skipLocalPkceValidation) {    const codeChallenge = await provider.challengeForAuthorizationCode(client, code);    if (!(await verifyChallenge(code_verifier, codeChallenge))) {        throw new InvalidGrantError("code_verifier does not match the challenge");    }}

Bearer Token验证

// typescript-sdk/src/server/auth/middleware/bearerAuth.tsexport function requireBearerAuth({ provider, requiredScopes = [] }: BearerAuthMiddlewareOptions): RequestHandler {    return async (req, res, next) => {        const authHeader = req.headers.authorization;        if (!authHeader) {            throw new InvalidTokenError("Missing Authorization header");        }        const [type, token] = authHeader.split(' ');        if (type.toLowerCase() !== 'bearer' || !token) {            throw new InvalidTokenError("Invalid Authorization header format, expected 'Bearer TOKEN'");        }        const authInfo = await provider.verifyAccessToken(token);        // 检查token是否过期        if (!!authInfo.expiresAt && authInfo.expiresAt < Date.now() / 1000) {            throw new InvalidTokenError("Token has expired");        }    };}

HTTP会话管理

// typescript-sdk/src/server/streamableHttp.ts// 会话ID验证private validateSession(req: IncomingMessage, res: ServerResponse): boolean {    const sessionId = req.headers["mcp-session-id"];    if(!sessionId) {        res.writeHead(400).end(JSON.stringify({            jsonrpc"2.0",            error: {                code: -32000,                message"Bad Request: Mcp-Session-Id header is required"            }        }));        return false;    }    if(sessionId !== this.sessionId) {        res.writeHead(404).end(JSON.stringify({            jsonrpc"2.0",            error: {                code: -32001,                message"Session not found"            }        }));        return false;    }    return true;}

潜在安全问题

  1. 会话固定攻击风险:会话ID使用UUID生成,但没有在认证后重新生成;

  2. 缺少会话超时机制:没有实现会话空闲超时或绝对超时;

  3. Token存储安全性:客户端Token存储依赖于实现者,没有强制安全存储;

  4. 缺少防重放攻击机制:没有使用nonce或时间戳验证。

C# SDK: 高度依赖ASP.NET Core框架

会话管理与用户关联

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol.AspNetCore/HttpMcpSession.csinternal sealed class HttpMcpSession<TTransport> : IAsyncDisposable {    public string Id { get; } = sessionId;    public (string Type, string Value, string Issuer)? UserIdClaim { get; } = GetUserIdClaim(user);    public long LastActivityTicks { getprivate set; } = timeProvider.GetTimestamp();    publicboolHasSameUserId(ClaimsPrincipal user)        => UserIdClaim == GetUserIdClaim(user);    privatestatic (string Type, string Value, string Issuer)? GetUserIdClaim(ClaimsPrincipal user) {        if (user?.Identity?.IsAuthenticated != true) {            return null;        }        var claim = user.FindFirst(ClaimTypes.NameIdentifier)             ?? user.FindFirst("sub"            ?? user.FindFirst(ClaimTypes.Upn);        return claim is { } idClaim             ? (idClaim.Type, idClaim.Value, idClaim.Issuer)             : null;    }}

会话超时和清理

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol.AspNetCore/IdleTrackingBackgroundService.csprotectedoverrideasync Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken) {    var idleTimeoutTicks = options.Value.IdleTimeout.Ticks;    var maxIdleSessionCount = options.Value.MaxIdleSessionCount;    while (!stoppingToken.IsCancellationRequested && await timer.WaitForNextTickAsync(stoppingToken)) {        var idleActivityCutoff = timeProvider.GetTimestamp() - idleTimeoutTicks;        foreach (var (_, session) in handler.Sessions) {            if (session.LastActivityTicks < idleActivityCutoff) {                RemoveAndCloseSession(session.Id);                continue;            }            idleSessions.Add((session.LastActivityTicks, session.Id));            if (idleSessions.Count > maxIdleSessionCount) {                // 清理最老的会话                var sessionsToPrune = idleSessions.ToArray()[..^maxIdleSessionCount];                foreach (var (_, id) in sessionsToPrune) {                    RemoveAndCloseSession(id);                }            }        }    }}

安全的会话ID生成

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol.AspNetCore/StreamableHttpHandler.csinternalstaticstringMakeNewSessionId() {    Span<byte> buffer = stackalloc byte[16];    RandomNumberGenerator.Fill(buffer);    return WebEncoders.Base64UrlEncode(buffer);}

潜在安全问题

  1. 相对完善但仍有改进空间:虽然实现了用户验证和会话超时,但缺少会话撤销机制;

  2. 会话固定攻击防护不足:认证后没有重新生成会话ID;

  3. 缺少会话加密:会话数据在内存中以明文存储;

  4. 没有实现会话并发控制:同一用户可以创建多个会话。

Kotlin SDK:实现协程操作

SSE会话管理

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/server/SSEServerTransport.ktclass SseServerTransport(    private val endpoint: String,    private val session: ServerSSESession,) : AbstractTransport() {    @OptIn(ExperimentalUuidApi::class)    public val sessionId: String = Uuid.random().toString()    private val initialized: AtomicBoolean = AtomicBoolean(false)    override suspend funstart() {        if (!initialized.compareAndSet(falsetrue)) {            throw error("SSEServerTransport already started!")        }        // 发送端点事件        session.send(            event = "endpoint",            data = "${endpoint.encodeURLPath()}?$SESSION_ID_PARAM=${sessionId}",        )    }}

会话存储

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/server/KtorServer.ktinternal fun ServerSSESession.mcpSseTransport(    postEndpoint: String,    transports: ConcurrentMap<String, SseServerTransport>,): SseServerTransport {    val transport = SseServerTransport(postEndpoint, this)    transports[transport.sessionId] = transport    logger.info { "New SSE connection established with sessionId: ${transport.sessionId}" }    return transport}internal suspend fun RoutingContext.mcpPostEndpoint(    transports: ConcurrentMap<String, SseServerTransport>,) {    val sessionId: String = call.request.queryParameters["sessionId"]        ?: run {            call.respond(HttpStatusCode.BadRequest, "sessionId query parameter is not provided")            return        }    val transport = transports[sessionId]    if (transport == null) {        logger.warn { "Session not found for sessionId: $sessionId" }        call.respond(HttpStatusCode.NotFound, "Session not found")        return    }}

潜在安全问题

  1. 会话ID暴露在查询参数中:与Java类似的问题;

  2. 缺少会话验证:没有验证会话的有效性或所有权;

  3. 没有会话超时:会话可能永久存在内存中;

  4. WebSocket子协议验证不足:只检查协议名称,没有版本验证。

整体评价

第1名:TypeScript SDK

安全评分:8/10

优势:

  • ✅ 完整的OAuth 2.0实现

  • ✅ PKCE防护

  • ✅ Bearer Token验证

  • ✅ 客户端认证

  • ✅ 速率限制

  • ✅ 令牌撤销机制

  • ✅ 作用域管理

不足:

  • ❌ 缺少会话超时机制

  • ❌ 没有会话清理

第2名:C# SDK

安全评分:7/10

优势:

  • ✅ 会话生命周期管理

  • ✅ 用户身份绑定

  • ✅ 自动会话清理

  • ✅ 安全的会话ID生成

  • ✅ 防止会话劫持

不足:

  • ❌ 没有内置OAuth支持

  • ❌ 依赖外部认证

  • ❌ 缺少令牌管理

第3名:Java SDK

安全评分:5.5/10

优势:

  • ✅ 会话状态管理:明确的初始化状态机制

  • ✅ 并发安全:使用ConcurrentHashMap存储会话

  • ✅ 请求超时:支持配置请求超时时间

  • ✅ 结构化设计:清晰的会话生命周期管理

不足:

  • ❌ 会话ID通过URL参数传递(严重安全隐患)

  • ❌ 没有会话清理机制

  • ❌ 缺少用户认证集成

  • ❌ 没有防CSRF保护

第4名:Kotlin SDK

安全评分:4.5/10

优势:

  • ✅ 原子操作:使用原子布尔值防止重复初始化

  • ✅ 协程安全:利用Kotlin协程特性

  • ✅ WebSocket子协议验证:检查MCP协议支持

不足:

  • ❌ 会话ID在查询参数中暴露

  • ❌ 没有会话验证机制

  • ❌ 缺少会话超时

  • ❌ 没有用户关联

  • ❌ 会话可能永久驻留内存

第五名:Python SDK

安全评分:3/10

优势:

  • ✅ 请求取消机制:支持取消正在处理的请求

  • ✅ 简洁的设计:代码清晰易懂

不足:

  • ❌ 完全没有认证机制

  • ❌ 请求ID可预测:简单递增容易被猜测

  • ❌ 没有会话隔离

  • ❌ 缺少任何安全特性

  • ❌ 依赖传输层安全

3.性能与安全的关联分析

3.1 连接资源管理

Python SDK - 依赖 ASGI 服务器

# python-sdk/src/mcp/server/sse.pyclass SseServerTransport:    def __init__(self, endpoint: str):        self._read_stream_writers: dict[            UUID, MemoryObjectSendStream[types.JSONRPCMessage | Exception]        ] = {}        # 没有连接数限制,可无限创建会话

Java SDK - 依赖Spring Boot 配置

// java-sdk/mcp-spring/mcp-spring-webflux/src/main/java/io/modelcontextprotocol/server/transport/WebFluxSseServerTransportProvider.java@Componentpublic class WebFluxSseServerTransportProvider {    private final Map<StringMcpServerSession> sessions = new ConcurrentHashMap<>();    // 依赖 Spring Boot 的配置,如:    // server.tomcat.max-connections=10000    // server.tomcat.accept-count=100    // 但没有 MCP 特定的限制}

TypeScript SDK - 可配置的速率限制

// typescript-sdk/src/server/auth/handlers/token.tsimport { rateLimit, Options as RateLimitOptions } from "express-rate-limit";if(rateLimitConfig !== false) {  router.use(rateLimit({    windowMs15 * 60 * 1000, // 15 分钟窗口    max50, // 每个窗口最多 50 个请求    standardHeaderstrue,    legacyHeadersfalse,    messagenew TooManyRequestsError('You have exceeded the rate limit for token requests').toResponseObject(),    ...rateLimitConfig  }));}

C# SDK - 最大会话数限制

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol.AspNetCore/HttpServerTransportOptions.cspublic class HttpServerTransportOptions{    ///<summary>    /// The maximum number of idle sessions to keep open.    ///</summary>    public int MaxIdleSessionCount { getset; } = 100;    ///<summary>    /// The maximum time a session can be idle before being closed.    ///</summary>    public TimeSpan MaxSessionIdleTime { getset; } = TimeSpan.FromMinutes(30);}// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol.AspNetCore/IdleTrackingBackgroundService.csif (idleSessions.Count > maxIdleSessionCount){    LogMaxSessionIdleCountExceeded(maxIdleSessionCount);    // 当会话总数超过最大限制后,开始移除最旧的空闲会话    while (idleSessions.Count > maxIdleSessionCount)    {        var (_, id) = idleSessions.Min;        idleSessions.Remove(idleSessions.Min);        RemoveAndCloseSession(id);    }}

Kotlin SDK - 无限制

// kotlin-sdk/samples/kotlin-mcp-server/src/main/kotlin/Main.ktval servers = mutableMapOf<StringServer>()// 简单的 Map 存储,没有任何限制servers[transport.sessionId] = server

3.2 背压控制机制

Python SDK - 无缓冲区的最强同步背压

一种"要么完全同步,要么完全阻塞"的极端方案,没有用户配置选项。

# python-sdk/src/mcp/server/sse.pyclass SseServerTransport:    @asynccontextmanager    async def connect_sse(selfscope:Scopereceive:Receivesend:Send):# 使用内存流,但没有背压控制        read_stream_writer, read_stream = anyio.create_memory_object_stream(0)        write_stream, write_stream_reader = anyio.create_memory_object_stream(0)# anyio.create_memory_object_stream(0)的参数0,表示无缓冲# 是一种"要么完全同步,要么完全阻塞"的极端方案# 完全避免数据积压,内存使用可控,可以认为是最严格的背压# 但可能影响吞吐量,在高并发场景下性能受限

Java SDK - Reactor 背压

使用Spring WebFlux的Reactor框架,内置完善的背压控制,提供缓冲溢出保护。

// java-sdk/mcp-spring/mcp-spring-webflux/src/main/java/io/modelcontextprotocol/server/transport/WebFluxSseServerTransportProvider.java// 使用 Reactor 的背压机制return session.handle(message).flatMap(response -> ServerResponse.ok().build())    .onErrorResume(error -> {        logger.error("Error processing message: {}"error.getMessage());        return ServerResponse.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)            .bodyValue(new McpError(error.getMessage()));    });

TypeScript SDK - 批量消息资风险

无数组大小限制,无并发限制,可导致资源耗尽。

// typescript-sdk/src/server/streamableHttp.ts// 批量消息处理,可能导致资源耗尽if (Array.isArray(rawMessage)) {  messages = rawMessage.map(msg => JSONRPCMessageSchema.parse(msg));  // 没有对数组大小的限制else {  messages = [JSONRPCMessageSchema.parse(rawMessage)];}// 对每个消息进行处理,无并发限制for (const message of messages) {  await this.onmessage?.(message);}

C# SDK - 最完善的自实现

有界通道限制内存,信号量同步控制并发,会话限制自动清理空闲会话。

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol/Protocol/Transport/SseWriter.csinternalsealedclassSseWriter(string? messageEndpoint = null, BoundedChannelOptions? channelOptions = null) : IAsyncDisposable{// 有界通道配置    private readonly Channel<SseItem<JsonRpcMessage?>> _messages = Channel.CreateBounded<SseItem<JsonRpcMessage?>>(channelOptions ?? new BoundedChannelOptions(1)    {        SingleReader = true,        SingleWriter = false,    });    private Utf8JsonWriter? _jsonWriter;    private Task? _writeTask;    private CancellationToken? _writeCancellationToken;// 信号量同步    private readonly SemaphoreSlim _disposeLock = new(11);...using var _ = await _disposeLock.LockAsync(cancellationToken).ConfigureAwait(false);// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol.AspNetCore/HttpServerTransportOptions.cspublic class HttpServerTransportOptions{...// 会话限制public int MaxIdleSessionCount { getset; } = 100;public TimeSpan MaxSessionIdleTime { getset; } = TimeSpan.FromMinutes(30);...}

Kotlin SDK -缺乏机制

缺乏背压机制,Channel.UNLIMITED可能导致内存溢出。

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/server/StdioServerTransport.ktpublic class StdioServerTransport(...    private val readChannel = Channel<ByteArray>(Channel.UNLIMITED)    private val writeChannel = Channel<JSONRPCMessage>(Channel.UNLIMITED)

3.3 对象生命周期管理

Python SDK

# python-sdk/src/mcp/server/sse.py@asynccontextmanagerasync def sse_server(scope: Scope, receive: Receive, send: Send):    try:        # 资源初始化        read_stream_writer, read_stream = anyio.create_memory_object_stream(0)        write_stream, write_stream_reader = anyio.create_memory_object_stream(0)        yield (read_stream, write_stream)    finally:        # 确保资源清理        await read_stream_writer.aclose()        await write_stream_reader.aclose()

Java SDK

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/server/transport/StdioServerTransportProvider.javatry (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream))) {    while (!isClosing.get()) {        String line = reader.readLine();        // 处理消息    }catch (Exception e) {    logIfNotClosing("Error in inbound processing", e);finally {//释放资源    isClosing.set(true);    if (session != null) {        session.close();    }    inboundSink.tryEmitComplete();}

TypeScript SDK

// typescript-sdk/src/server/streamableHttp.tsexport class StreamableHTTPServerTransport {  private _eventSource?: EventSource;  async close(): Promise<void> {    this._eventSource?.close();    // 但可能遗漏其他资源,如定时器、监听器等  }}// typescript-sdk/src/client/sse.ts// 事件监听器泄漏风险this._eventSource.addEventListener("endpoint"(event: Event) => {  // 处理事件});// 没有在 close() 中移除监听器

C# SDK

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol/Protocol/Transport/StreamServerTransport.cspublic abstract class StreamServerTransport : BaseTransportIAsyncDisposable{    protectedvirtualasync ValueTask DisposeAsyncCore()    {        if (Interlocked.Exchange(ref _disposed, 1) == 0)        {            SetConnected(false);            // 取消所有操作            await _shutdownCts.CancelAsync().ConfigureAwait(false);            // 等待读取任务完成            if (_readTask != null)            {                try                {                    await _readTask.ConfigureAwait(false);                }                catch (OperationCanceledException)                {                    // 预期的取消                }            }            // 清理资源            _shutdownCts.Dispose();        }    }}

Kotlin SDK

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/shared/Protocol.ktclass Protocol : CoroutineScope {    private val job = SupervisorJob()    override val coroutineContext = job + Dispatchers.Default    suspend funclose() {        job.cancelAndJoin()        // 自动取消所有子协程    }}

3.4 内存资源回收

Python SDK - 依赖运行时自动内存管理

字典容器管理资源

# python-sdk/src/mcp/server/fastmcp/resources/resource_manager.pyclass ResourceManager:    def __init__(self, warn_on_duplicate_resources: bool = True):        self._resources: dict[str, Resource] = {}        self._templates: dict[str, ResourceTemplate] = {}

异常时的资源管理

# python-sdk/src/mcp/server/fastmcp/resources/resource_manager.pyasync def get_resource(self, uri: AnyUrl | str) -> Resource | None:    # 资源创建后立即被dict引用,引用计数+1    if resource := self._resources.get(uri_str):        return resource    # 模板创建临时对象    for template in self._templates.values():        if params := template.matches(uri_str):            try:                return await template.create_resource(uri_str, params)            except Exception as e:                # 异常时对象立即释放                raise ValueError(f"Error creating resource from template: {e}")

FastMCP中的异常处理

# python-sdk/src/mcp/server/fastmcp/server.pyasync def read_resource(self, uri: AnyUrl | str) -> Iterable[ReadResourceContents]:    resource = await self._resource_manager.get_resource(uri)    if not resource:        raise ResourceError(f"Unknown resource: {uri}")    try:        content = await resource.read()        return [ReadResourceContents(content=content, mime_type=resource.mime_type)]    except Exception as e:        logger.error(f"Error reading resource {uri}{e}")        raise ResourceError(str(e))
  • 引用计数提供确定性释放时机

  • 异常处理机制确保资源不泄漏

  • GIL简化并发内存管理

Java SDK - 对象池化和重用策略 服务器端资源池化

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/server/McpAsyncServer.javaprivate final CopyOnWriteArrayList<McpServerFeatures.AsyncToolSpecification> tools = new CopyOnWriteArrayList<>();private final CopyOnWriteArrayList<McpSchema.ResourceTemplate> resourceTemplates = new CopyOnWriteArrayList<>();private final ConcurrentHashMap<StringMcpServerFeatures.AsyncResourceSpecification> resources = new ConcurrentHashMap<>();private final ConcurrentHashMap<StringMcpServerFeatures.AsyncPromptSpecification> prompts = new ConcurrentHashMap<>();

ConcurrentHashMap池化存储

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/spec/McpServerSession.javapublic class McpServerSession implements McpSession {    private final ConcurrentHashMap<ObjectMonoSink<McpSchema.JSONRPCResponse>> pendingResponses = new ConcurrentHashMap<>();    private final Map<StringRequestHandler<?>> requestHandlers;    private final Map<StringNotificationHandler> notificationHandlers;}

线程池重用

// java-sdk/mcp/src/main/java/io/modelcontextprotocol/client/transport/StdioClientTransport.javapublic StdioClientTransport(ServerParameters params, ObjectMapper objectMapper) {    this.inboundSink = Sinks.many().unicast().onBackpressureBuffer();    this.outboundSink = Sinks.many().unicast().onBackpressureBuffer();    // 线程池重用    this.inboundScheduler = Schedulers.fromExecutorService(Executors.newSingleThreadExecutor(), "inbound");    this.outboundScheduler = Schedulers.fromExecutorService(Executors.newSingleThreadExecutor(), "outbound");    this.errorScheduler = Schedulers.fromExecutorService(Executors.newSingleThreadExecutor(), "error");}
  • ConcurrentHashMap提供线程安全的对象复用

  • 流式处理减少对象创建

  • 高并发下可能产生hash冲突

TypeScript SDK - 依赖运行时自动内存管理

显式资源清理

// typescript-sdk/src/server/streamableHttp.tsasync close(): Promise<void> {    // 显式清理引用,帮助GC识别    this._streamMapping.forEach((response) => {      response.end();    });    this._streamMapping.clear();    // Clear any pending responses    this._requestResponseMap.clear();    this.onclose?.();}

资源注册与移除

// typescript-sdk/src/server/mcp.tsresource(name: string, uriOrTemplate: string | ResourceTemplate) {    const registeredResourceRegisteredResource = {        // 闭包可能形成循环引用        remove() => {            delete this._registeredResources[uriOrTemplate];            this.sendResourceListChanged();        },        update(updates) => {            // 动态更新引用            if (typeof updates.uri !== "undefined" && updates.uri !== uriOrTemplate) {                delete this._registeredResources[uriOrTemplate];                if (updates.urithis._registeredResources[updates.uri] = registeredResource;            }        }    };    return registeredResource;}

协议层连接清理

// typescript-sdk/src/shared/protocol.tsprivate _onclose(): void {    const responseHandlers = this._responseHandlers;    this._responseHandlers = new Map();    this._progressHandlers.clear();    this._transport = undefined;    this.onclose?.();    const error = new McpError(ErrorCode.ConnectionClosed"Connection closed");    for (const handler of responseHandlers.values()) {        handler(error);    }}
  • 增量GC减少停顿时间

  • 自动处理循环引用

  • 事件循环模型适合I/O密集型场景

C# SDK - 使用stackalloc减少堆分配

栈分配避免堆压力

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol.AspNetCore/StreamableHttpHandler.csinternalstaticstringMakeNewSessionId(){    Span<byte> buffer = stackalloc byte[16];  // 栈分配,避免堆分配    RandomNumberGenerator.Fill(buffer);    return WebEncoders.Base64UrlEncode(buffer);}

对象池复用

// csharp-sdk/src/Common/Polyfills/System/IO/StreamExtensions.csstaticasync ValueTask WriteAsyncCore(Stream stream, ReadOnlyMemory<byte> buffer, CancellationToken cancellationToken){    byte[] array = ArrayPool<byte>.Shared.Rent(buffer.Length);    try    {        buffer.Span.CopyTo(array);        await stream.WriteAsync(array, 0, buffer.Length, cancellationToken).ConfigureAwait(false);    }    finally    {        ArrayPool<byte>.Shared.Return(array);  // 对象池回收    }}

引用计数 + 异步清理

// csharp-sdk/src/ModelContextProtocol/Shared/NotificationHandlers.csprivate int _refCount = 1;private TaskCompletionSource<bool>? _disposeTcs;publicasync ValueTask DisposeAsync(){    lock (_handlers.SyncObj)    {        if (--_refCount != 0)        {            _disposeTcs = new(TaskCreationOptions.RunContinuationsAsynchronously);        }    }}
  • 栈分配零GC压力,避免内存碎片

  • 对象池减少频繁分配/释放开销

  • 精确的引用计数防止过早回收

Kotlin SDK - 协程轻量级并发模型

协程作用域控制

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/shared/WebSocketMcpTransport.kt@OptIn(ExperimentalAtomicApi::class)public abstract class WebSocketMcpTransport : AbstractTransport() {    private val scope by lazy {        CoroutineScope(session.coroutineContext + SupervisorJob())    }    private val initialized: AtomicBoolean = AtomicBoolean(false)}

协程自动资源管理

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/shared/WebSocketMcpTransport.ktoverride suspend funstart() {    scope.launch(CoroutineName("WebSocketMcpTransport.collect#${hashCode()}")) {        while (true) {            val message = try {                session.incoming.receive()            } catch (_: ClosedReceiveChannelException) {                return@launch  // 协程自动清理            }            // 处理消息...        }    }}

结构化取消机制

// kotlin-sdk/src/commonMain/kotlin/io/modelcontextprotocol/kotlin/sdk/server/StdioServerTransport.ktoverride suspend funclose() {    if (!initialized.compareAndSet(expectedValue = true, newValue = false)) return    // 结构化取消    readingJob?.cancel()    sendingJob?.cancel()    readChannel.close()   // 通道自动清理    writeChannel.close()    readBuffer.clear()}
  • 协程栈帧在堆上管理,避免栈溢出

  • 结构化并发防止协程泄漏

  • 自动取消机制确保资源及时释放

4.总结与评价

MCP SDK 当前安全态势总结

优势

  1. 所有语言实现都采用了类型安全的序列化措施;

  2. 避免了使用不安全的原生序列化机制;

  3. 实现了基本的输入验证和错误处理;

  4. 使用各自语言特性增强安全性。

劣势

  1. 传输层安全实施不一致;

  2. 缺乏统一的认证授权机制;

  3. 资源管理和限制不够完善;

  4. 安全配置分散,缺少最佳实践指导;

  5. 各个语言的实现缺少统一指导。

跨语言关键风险的统一归纳

  1. 反序列化风险:虽然各语言都采用了安全的序列化库,但在处理嵌套数据和大量数据时仍存在风险,需要上层应用主动控制;

  2. 传输安全:HTTPS 未被强制使用,证书验证缺失;

  3. 认证缺失:除 TypeScript 外,其他语言缺少内置认证机制;

  4. 资源耗尽:普遍缺乏有效的资源限制和监控;

  5. 会话管理:会话安全机制不够完整。

评价MCP SDK

  • 各语言开发者都有明显的安全意识,不存在实现上直接引入的明确代码漏洞;

  • 明显的 权责分离 设计,但边界模糊,没有统一的安全基线。没有明确哪些安全特性由SDK负责,哪些由用户负责;

  • 缺乏安全最佳实践指导,需要依靠用户 自觉地、有意识地 实现安全措施,但又未提供便捷途径;

  • 当前它同时扮演 Web Container 和 Web Server 的角色,却在两者的核心优势上都有明显不足;

  • 既不是纯粹的库,也不是完整的框架。不确定应该做精简的协议实现,还是提供完整的应用框架;

  • 缺少与专业Web服务的集成指导,当前可能难以集成到现有的成熟性能优化体系中;

  • 当前 MCP协议及其实现不够完整,只定义了LLM和MCP之间的交互格式,但没有规定交互模式;

  • MCP 是工具,而不是智能系统本身,不应期待它是万能灵药。

MCP SDK安全深度审计报告: 揭示跨语言实现中的共性安全威胁与成熟度差异
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MCP SDK安全深度审计报告: 揭示跨语言实现中的共性安全威胁与成熟度差异

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  • 本文由 发表于 2025年6月18日21:35:07
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