使用 Spring AI 和 OAuth2 進行 MCP 授權
1.概述
模型上下文協定 (MCP) 允許 AI 模型透過安全的 API 存取業務資料。當我們建立處理敏感資訊的 MCP 伺服器時，我們需要適當的授權來控制誰可以存取哪些資料。
OAuth2 提供基於令牌的安全性，可與 MCP 系統完美相容。我們無需建立自訂身份驗證，而是可以使用 OAuth2 標準來保護 MCP 伺服器並管理客戶端存取。
在本文中，我們將了解如何使用 Spring AI 和 OAuth2 來保護 MCP 伺服器和用戶端的安全性。我們將建立一個包含三個元件的完整範例：授權伺服器、帶有計算器工具的受保護 MCP 伺服器，以及處理使用者和系統請求的用戶端。
2. MCP安全架構
為了確保 MCP 伺服器的安全，了解如何在 MCP 伺服器之前整合授權伺服器非常重要。
我們的系統包含一個授權伺服器，用於簽發具有適當權限的 JWT 令牌；一個 MCP 伺服器，用於驗證令牌並控制對計算器工具的存取。此外，還有一個 MCP 用戶端，用於取得令牌並管理不同請求類型的身份驗證：
MCP 伺服器可作為 OAuth2 資源伺服器。它們在處理任何操作之前會檢查請求標頭中的 JWT 令牌。這將安全問題與業務邏輯區分開來。客戶端從 OAuth2 授權伺服器取得存取權杖。然後，客戶端將這些令牌包含在 MCP 請求中。最後，MCP 伺服器在允許操作之前驗證令牌。以下是我們的組件的工作原理：
3.建構授權伺服器
我們將從授權伺服器開始，因為其他元件都依賴它。
3.1. 新增依賴項
我們需要新增OAuth2 授權伺服器依賴項才能使用它：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-oauth2-authorization-server</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>3.2. 設定授權伺服器
讓我們在application.yml:
server:
port: 9000
spring:
security:
user:
name: user
password: password
oauth2:
authorizationserver:
client:
oidc-client:
registration:
client-id: "mcp-client"
client-secret: "{noop}mcp-secret"
client-authentication-methods:
- "client_secret_basic"
authorization-grant-types:
- "authorization_code"
- "client_credentials"
- "refresh_token"
redirect-uris:
- "http://localhost:8080/authorize/oauth2/code/authserver"
scopes:
- "openid"
- "profile"
- "calc.read"
- "calc.write"這會在連接埠9000上設定一個授權伺服器，其用戶端同時支援授權碼流（針對使用者）和客戶端憑證流（針對系統）。
4. 保護 MCP 伺服器
現在我們將建立一個需要 OAuth2 令牌並提供計算器工具的 MCP 伺服器。
4.1. 設定 MCP 伺服器依賴項
現在，讓我們新增OAuth2 資源伺服器支援：
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-server-webmvc</artifactId>
<version>1.0.0-M7</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-oauth2-resource-server</artifactId>
</dependency>4.2. 伺服器配置
讓我們將 MCP 伺服器配置為 OAuth2 資源伺服器：
server.port=8090
spring.security.oauth2.resourceserver.jwt.issuer-uri=http://localhost:9000

spring.ai.mcp.server.enabled=true
spring.ai.mcp.server.name=mcp-calculator-server
spring.ai.mcp.server.version=1.0.0
spring.ai.mcp.server.stdio=false當我們設定頒發者 URI 時，Spring Boot 會自動處理 JWT 驗證。現在，每個傳送到 MCP 伺服器的請求都需要在 Authorization 標頭中攜帶有效的 JWT 令牌。
4.3. 創建 MCP 工具
LLM 學生通常數學不好。因此，我們需要為他們提供一些工具，讓他們能夠根據需求計算結果：
@Tool(description = "Add two numbers")
public CalculationResult add(
@ToolParam(description = "First number") double a,
@ToolParam(description = "Second number") double b) {
double result = a + b;
return new CalculationResult("addition", a, b, result);
}
@Tool(description = "Multiply two numbers")
public CalculationResult multiply(
@ToolParam(description = "First number") double a,
@ToolParam(description = "Second number") double b) {
double result = a * b;
return new CalculationResult("multiplication", a, b, result);
}安全性設定會自動保護所有 MCP 工具。沒有有效令牌的請求將被拒絕。這些工具會被加入到上下文中，並在每次使用者查詢時提供給 LLM。然後，LLM 會決定使用哪個工具來回應使用者查詢。
5. 建置 MCP 用戶端
現在，我們需要客戶端處理最複雜的部分，因為它需要處理使用者請求和系統初始化。
5.1. 客戶端依賴項
我們首先新增mcp-client和oauth2-client依賴項：
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-client-webflux</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-oauth2-client</artifactId>
</dependency>5.2. 客戶端配置
現在，我們需要在application.properties中設定兩個 OAuth2 用戶端註冊：
server.port=8080
spring.ai.mcp.client.sse.connections.server1.url=http://localhost:8090
spring.ai.mcp.client.type=SYNC
spring.security.oauth2.client.provider.authserver.issuer-uri=http://localhost:9000
# OAuth2 Client for User-Initiated Requests (Authorization Code Grant)
spring.security.oauth2.client.registration.authserver.client-id=mcp-client
spring.security.oauth2.client.registration.authserver.client-secret=mcp-secret
spring.security.oauth2.client.registration.authserver.authorization-grant-type=authorization_code
spring.security.oauth2.client.registration.authserver.provider=authserver
spring.security.oauth2.client.registration.authserver.scope=openid,profile,mcp.read,mcp.write
spring.security.oauth2.client.registration.authserver.redirect-uri={baseUrl}/authorize/oauth2/code/{registrationId}
# OAuth2 Client for Machine-to-Machine Requests (Client Credentials Grant)
spring.security.oauth2.client.registration.authserver-client-credentials.client-id=mcp-client
spring.security.oauth2.client.registration.authserver-client-credentials.client-secret=mcp-secret
spring.security.oauth2.client.registration.authserver-client-credentials.authorization-grant-type=client_credentials
spring.security.oauth2.client.registration.authserver-client-credentials.provider=authserver
spring.security.oauth2.client.registration.authserver-client-credentials.scope=mcp.read,mcp.write
spring.ai.anthropic.api-key=${ANTHROPIC_API_KEY}我們需要兩個註冊來對應不同的身份驗證流程。 authserver authserver使用授權碼流程來處理使用者發起的請求。 authserver authserver-client-credentials註冊使用客戶端憑證流程來處理系統啟動。
5.3. 安全配置
現在讓我們設定 Spring Security 來處理 OAuth2：
@Bean
WebClient.Builder webClientBuilder(McpSyncClientExchangeFilterFunction filterFunction) {
return WebClient.builder()
.apply(filterFunction.configuration());
}
@Bean
SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
return http.authorizeHttpRequests(auth -> auth.anyRequest().permitAll())
.oauth2Client(Customizer.withDefaults())
.csrf(CsrfConfigurer::disable)
.build();
}5.4. 選出正確的代幣
這裡的全部挑戰在於為每個請求選擇正確的令牌。我們需要一個自訂的ExchangeFilterFunction實作來偵測請求上下文：
@Component
public class McpSyncClientExchangeFilterFunction implements ExchangeFilterFunction {
private final ClientCredentialsOAuth2AuthorizedClientProvider clientCredentialTokenProvider = new ClientCredentialsOAuth2AuthorizedClientProvider();
private final ServletOAuth2AuthorizedClientExchangeFilterFunction delegate;
private final ClientRegistrationRepository clientRegistrationRepository;
private static final String AUTHORIZATION_CODE_CLIENT_REGISTRATION_ID = "authserver";
private static final String CLIENT_CREDENTIALS_CLIENT_REGISTRATION_ID = "authserver-client-credentials";
public McpSyncClientExchangeFilterFunction(OAuth2AuthorizedClientManager clientManager,
ClientRegistrationRepository clientRegistrationRepository) {
this.delegate = new ServletOAuth2AuthorizedClientExchangeFilterFunction(clientManager);
this.delegate.setDefaultClientRegistrationId(AUTHORIZATION_CODE_CLIENT_REGISTRATION_ID);
this.clientRegistrationRepository = clientRegistrationRepository;
}
@Override
public Mono<ClientResponse> filter(ClientRequest request, ExchangeFunction next) {
if (RequestContextHolder.getRequestAttributes() instanceof ServletRequestAttributes) {
return this.delegate.filter(request, next);
}
else {
var accessToken = getClientCredentialsAccessToken();
var requestWithToken = ClientRequest.from(request)
.headers(headers -> headers.setBearerAuth(accessToken))
.build();
return next.exchange(requestWithToken);
}
}
private String getClientCredentialsAccessToken() {
var clientRegistration = this.clientRegistrationRepository
.findByRegistrationId(CLIENT_CREDENTIALS_CLIENT_REGISTRATION_ID);
var authRequest = OAuth2AuthorizationContext.withClientRegistration(clientRegistration)
.principal(new AnonymousAuthenticationToken("client-credentials-client", "client-credentials-client",
AuthorityUtils.createAuthorityList("ROLE_ANONYMOUS")))
.build();
return this.clientCredentialTokenProvider.authorize(authRequest).getAccessToken().getTokenValue();
}
public Consumer<WebClient.Builder> configuration() {
return builder -> builder.defaultRequest(this.delegate.defaultRequest()).filter(this);
}
}此過濾器會檢查是否有活躍的 Web 要求。如果存在，則使用使用者的授權碼令牌。如果不存在（例如在應用程式啟動時），則使用用戶端憑證。
6. 使用安全的MCP系統
現在我們已經涵蓋了所有元件，讓我們看看如何有效地使用安全的 MCP 系統。
6.1. 建立ChatClient
讓我們用ChatClient將所有內容連接在一起：
@Bean
ChatClient chatClient(ChatClient.Builder chatClientBuilder, List<McpSyncClient> mcpClients) {
return chatClientBuilder.defaultToolCallbacks(new SyncMcpToolCallbackProvider(mcpClients))
.build();
}6.2. 提出請求
現在我們可以正常使用ChatClient了。安全機制會自動生效：
@GetMapping("/calculate")
public String calculate(@RequestParam String expression, @RegisteredOAuth2AuthorizedClient("authserver") OAuth2AuthorizedClient authorizedClient) {
String prompt = String.format("Please calculate the following mathematical expression using the available calculator tools: %s", expression);
return chatClient.prompt()
.user(prompt)
.call()
.content();
}在啟動過程中，MCP 用戶端初始化使用客戶端憑證令牌。當使用者透過 Web 介面發出請求時，MCP 會使用其授權碼令牌。
7.驗證設定
為了理解該應用程式的工作原理，我們需要研究它產生的結果。在啟動任何應用程式之前，我們必須為 LLM 設定所需的環境變數。設定完成後，我們首先在連接埠 9000 上啟動授權伺服器。這一點很重要，因為所有其他模組都依賴授權伺服器。然後，我們在連接埠 8090 上啟動 MCP 伺服器，然後在連接埠 8080 上啟動 MCP 用戶端。
測試整個流程變得非常簡單。我們需要存取 MCP 用戶端，然後嘗試以下操作：
http://{base_url}:8080/calculate?expression=15+25客戶端將從授權伺服器取得令牌，使用該令牌呼叫 MCP 伺服器，並傳回計算結果。我們必須確保使用設定檔中指定的憑證登入授權伺服器。
8. 結論
在本教程中，我們探討了 OAuth2 如何透過基於標準令牌的授權機制為 MCP 系統提供強大的安全性。 Spring Security 的 OAuth2 支援能夠以極少的配置實現良好的保護。透過分離授權伺服器、MCP 伺服器和 MCP 用戶端，我們創建了一個架構，每個元件都專注於各自的職責，從而提高了靈活性。
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