論文の概要: From Tool Orchestration to Code Execution: A Study of MCP Design Choices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.15945v1
- Date: Tue, 17 Feb 2026 19:03:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-19 15:58:30.405917
- Title: From Tool Orchestration to Code Execution: A Study of MCP Design Choices
- Title（参考訳）: ツールオーケストレーションからコード実行へ:MCP設計選択の検討
- Authors: Yuval Felendler, Parth A. Gandhi, Idan Habler, Yuval Elovici, Asaf Shabtai,
- Abstract要約: Model Context Protocols(MCP)は、エージェントシステムが異種実行環境を横断してツールを発見し、選択し、オーケストレーションするための統一されたプラットフォームを提供する。
最近のMPP設計では、コード実行を第一級の機能として組み込んでおり、これはCode Execution MCP(CEMCP)と呼ばれるアプローチである。
この研究は、コンテキスト結合(伝統的)とコンテキスト分離(CEMCP)のアーキテクチャ的区別を形式化し、それらの基本的なスケーラビリティのトレードオフを分析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.817336331051752
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Model Context Protocols (MCPs) provide a unified platform for agent systems to discover, select, and orchestrate tools across heterogeneous execution environments. As MCP-based systems scale to incorporate larger tool catalogs and multiple concurrently connected MCP servers, traditional tool-by-tool invocation increases coordination overhead, fragments state management, and limits support for wide-context operations. To address these scalability challenges, recent MCP designs have incorporated code execution as a first-class capability, an approach called Code Execution MCP (CE-MCP). This enables agents to consolidate complex workflows, such as SQL querying, file analysis, and multi-step data transformations, into a single program that executes within an isolated runtime environment. In this work, we formalize the architectural distinction between context-coupled (traditional) and context-decoupled (CE-MCP) models, analyzing their fundamental scalability trade-offs. Using the MCP-Bench framework across 10 representative servers, we empirically evaluate task behavior, tool utilization patterns, execution latency, and protocol efficiency as the scale of connected MCP servers and available tools increases, demonstrating that while CE-MCP significantly reduces token usage and execution latency, it introduces a vastly expanded attack surface. We address this security gap by applying the MAESTRO framework, identifying sixteen attack classes across five execution phases-including specific code execution threats such as exception-mediated code injection and unsafe capability synthesis. We validate these vulnerabilities through adversarial scenarios across multiple LLMs and propose a layered defense architecture comprising containerized sandboxing and semantic gating. Our findings provide a rigorous roadmap for balancing scalability and security in production-ready executable agent workflows.
- Abstract（参考訳）: Model Context Protocols(MCP)は、エージェントシステムが異種実行環境を横断してツールを発見し、選択し、オーケストレーションするための統一されたプラットフォームを提供する。
MCPベースのシステムは、より大きなツールカタログと複数の並列接続されたMPPサーバを統合するためにスケールするので、従来のツール・バイ・ツールの呼び出しは、コーディネーションのオーバーヘッド、フラグメントの状態管理、広義の操作のサポートの制限を増大させる。
これらのスケーラビリティの課題に対処するため、最近のMPP設計では、コード実行をファーストクラス機能として組み込んだコード実行(Code Execution MCP、CE-MCP)と呼ばれるアプローチが採用されている。
これにより,SQLクエリやファイル解析,マルチステップのデータ変換といった複雑なワークフローを,独立した実行環境内で実行される単一のプログラムに統合することが可能になります。
本研究では,コンテキスト結合型(従来型)とコンテキスト分離型(CE-MCP)のアーキテクチャ的区別を形式化し,その基本的なスケーラビリティのトレードオフを分析する。
10 つの代表サーバにわたる MCP-Bench フレームワークを用いることで,接続された MCP サーバのスケールや利用可能なツールの増加に伴い,タスク動作,ツール利用パターン,実行遅延,プロトコル効率を実証的に評価し,CE-MCP がトークン使用率と実行遅延を大幅に削減する一方で,攻撃面が大幅に拡大することを示した。
我々は,MAESTROフレームワークを適用し,例外を介するコードインジェクションや安全でない機能合成など,特定のコード実行の脅威を含む5つの実行フェーズにわたる16の攻撃クラスを特定することで,このセキュリティギャップに対処する。
コンテナ化されたサンドボックスとセマンティックゲーティングからなる層状防御アーキテクチャを提案する。
我々の発見は、プロダクション対応の実行可能なエージェントワークフローでスケーラビリティとセキュリティのバランスをとるための厳格なロードマップを提供する。
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