모델 컨텍스트 프로토콜(MCP) 환경에서 퍼징 기반 보안 취약점 검출 방법
Fuzzing-based Security Vulnerability Detection Method in Model Context Protocol (MCP) Environments
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초록
최근 대규모 언어 모델(LLM)의 급격한 발전은 Model Context Protocol(MCP)을 새로운 도구 통합 표준으로부각시켰다. 그러나 MCP 환경에서의 보안 취약점 연구는 아직 충분히 이루어지지 않았다. 본 연구는 MCP 환경에서퍼징 기반 보안 취약점 검출에 대한 초기 체계적 평가를 제공하며, 대표적인 두 모듈(데이터베이스 질의 엔진인 SQLite 와 파일 시스템 인터페이스)을 대상으로 퍼징 실험을 수행하였다. 이를 위해 맞춤형 퍼징 하네스를 구현하여 다양한페이로드를 체계적으로 생성하고, 30분 단위의 실험을 통해 성능 및 응답 특성을 측정하였다. 실험 결과, SQL 기반서버는 총 77,758건의 테스트 케이스를 생성하며 평균 페이로드 길이와 다양성이 높게 나타난 반면, 파일 시스템 기반서버는 47,520건으로 비교적 짧고 단순한 페이로드가 주를 이루었다. 특히 응답률 측면에서 SQL 퍼징은 파일 시스템퍼징 대비 약 3배 높은 값을 기록하며 뚜렷한 차이를 보였다. 이와 같은 결과는 MCP 환경에서 퍼징 대상 도구 유형에따라 취약점 탐지 특성과 보안 안정성이 크게 달라질 수 있음을 시사한다. 본 연구는 MCP 환경에서의 퍼징 기반 보안취약점 검출에 대한 체계적 초기 평가를 제공하며, 향후 MCP 기반 응용의 보안 강화를 위한 기초 연구로서 의의가있다.
Abstract
The rapid advancement of large language models (LLMs) has highlighted the Model Context Protocol (MCP) as a new standard for tool integration. However, security vulnerability research in MCP environments remains insufficient. This study presents one of the first experimental applications of fuzzing in MCP environments, targeting two representative modules: a SQLite-based query engine and a file system (FS) interface. To this end, customized fuzzing harnesses were developed to systematically generate diverse payloads, and performance metrics were collected over 30-minute experiments. The results indicate that the SQL-based server produced 77,758 test cases with greater payload diversity and longer average payload lengths, whereas the FS-based server produced 47,520 cases with shorter and simpler payloads. Notably, the response rate showed a clear disparity, with SQL fuzzing achieving approximately three times higher response success compared to FS fuzzing. These findings suggest that fuzzing characteristics and security robustness vary significantly depending on the target tool type within MCP environments. Overall, this study provides an early systematic evaluation of fuzzing-based vulnerability detection in MCP environments, offering foundational insights to strengthen the security of MCP-based applications.