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MCP(Model Context Protocol)介紹

·#Model Context Protocol#AI架構#數據整合#開放標準

一、什麼是 MCP?

定義與簡介:

MCP 的全稱是 Model Context Protocol,即「模型上下文協定」。

它是一種由 Anthropic 公司在 2024 年底推出的開放標準協定,用於促進 AI 模型與其所需的上下文資訊之間的協作 。簡而言之,MCP 規範了應用程式如何向大型語言模型(LLM)提供執行任務所需的外部資訊,被譽為 AI 應用的「USB-C 介面」——就像 USB-C 提供了統一的設備連接標準,MCP 也提供了統一的方法將 AI 模型連接各種不同的資料來源和工具 。

背景與目標:

為何會提出 MCP?背景在於傳統的 AI 助理(如 ChatGPT、Claude 等)雖然擅長對話與文字生成,但天生限制是無法直接存取訓練資料之外的即時資訊或外部工具 。

想像你請 AI 助理查詢天氣或整理電腦上的文件,如果沒有外部連接能力,AI 如同「閉著眼睛飛行」──只能依賴過往訓練知識回答,要不是說不知道,就是給出過時甚至錯誤的資訊 。這種資訊孤島現象使 AI 功能大打折扣,也造成模型通信與上下文管理效率低下。MCP 正是在這樣的背景下誕生,目標是搭建AI與外部世界的橋樑,統一 AI 模型與資料源交互的標準 。透過 MCP,AI 助理不再孤立無援,而是能安全、高效地取得所需的上下文資訊,進而產生更相關、更精確的回應 。

二、MCP 的技術原理

MCP 架構示意圖:

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透過類似 USB 集線器的方式,讓 AI 主機(例如 Claude 桌面應用)透過 MCP 用戶端連接多個 MCP 伺服器,以存取遠端服務(如 Slack、Gmail、Google 日曆等)或本地資料源 。圖中將 MCP 類比為筆電上的標準連接埠,MCP 伺服器如同各種外接裝置。

核心運作方式:

MCP 採用了典型的客戶端-伺服器(client-server)架構 。在這種架構下,

存在三個重要角色:

  • 首先是 MCP 主機(Host),也就是發起請求的 AI 應用本身(例如內建在 IDE 中的 AI 助理或 Claude 桌面應用) 。
  • 其次是 MCP 用戶端(Client),它作為橋樑運行在主機內部,與每一個目標資料源對應的 MCP 伺服器保持一對一連接,負責將主機的請求轉發給對應伺服器並回傳結果,同時確保通訊的安全與隔離 。
  • 最後是 MCP 伺服器(Server),指的是那些輕量級程式,直接對接實際的資料來源或工具,並按照 MCP 標準對外暴露功能 。

MCP 伺服器可以連接各種本地或遠端的資源(例如檔案系統、資料庫、第三方API等),處理來自用戶端的請求並返回所需的資訊 。透過這種主機-用戶端-伺服器的分工,MCP 充當協調者,在 AI 模型與外部工具/資料源之間建立起雙向且高效的資訊溝通機制

值得一提的是,MCP 採用輕量的 JSON-RPC 2.0 通訊格式,以標準化訊息交換方式確保不同平台之間互通 。

整體而言,MCP 不直接執行具體業務邏輯,而是像橋樑一樣在背後管理數據流轉與上下文處理,讓 AI 模型隨需取得正確的資料來回答或執行操作 。

關鍵組件:

在 MCP 架構中,幾個主要模組各司其職地協同運作:

  1. MCP Host 是用戶直接互動的 AI 應用,它提出需要外部資訊或行動的請求
  2. MCP Client 內嵌於主機應用中,維持與特定 MCP Server 的連線,負責通訊與安全
  3. MCP Server 則封裝了實際資料或工具,每個伺服器各自提供一類功能(例如檔案存取、資料庫查詢、網路服務調用等),對應不同的上下文需求 。

此外,依據資料來源性質,還可分為本地資料源(如本機檔案、內部資料庫)和遠端服務(如透過網際網路取得的外部API),MCP 伺服器能夠連接這兩類來源並統一對外提供服務 。

透過這些組件,MCP 在 AI 系統和外部資源之間創建了無縫的資訊流,讓模型獲取到的上下文更完整,而開發者也可以以模組化方式新增或移除資料源,維護起來更靈活。

與其他協議的比較:

相比傳統的整合方法(例如為每個新資料源撰寫定製的 API 介面),MCP 在性能和靈活性上都具有明顯優勢 。

傳統 API 整合往往各自為政:每接入一個資料庫或工具就得開發不同的接駁程式,不僅耗時且難維護,而且通常是單向的、一請求一回應的模式。MCP 則提供了一種標準化、即插即用的接口,一次對接,處處通用。AI 模型只需理解 MCP 協定,就能與任何實作該協定的伺服器互動,動態發現並使用各種可用工具 。

例如,在 MCP 下,AI 可以即時發現有哪些新工具上線並加以調用,而傳統方式下往往需要開發者手動更新程式才能支援新工具。這使得 MCP 的靈活性遠高於過去的做法。同時,由於 MCP 自帶雙向通訊能力,允許 AI 實時接收資料並執行操作,提升了整體效率。

當然,在極少數特定場景下,傳統API可能仍有優勢,例如需要對功能精細控制或極致效能時,直接使用專用API可能更適合 。

總的來說,MCP 通過提供統一接口顯著簡化了整合難度,在效能(開發維護效率和模型獲取資訊的時效性)及彈性(支援動態擴充、多工具並用)上都表現出色。

三、MCP 的應用場景

AI與機器學習中的應用:

MCP 的出現為各種 AI 應用場景注入了新的可能。在人工智慧助手、聊天機器人等領域,MCP 允許單一的 LLM 模型協作多個工具,甚至多個模型共同完成複雜任務。

例如,一個智慧助理可以同時透過 MCP 連接資料庫、日曆服務和電子郵件系統,從不同來源獲取資訊,彙整後回答使用者詢問。這實現了以往需要多模型或多系統配合才能完成的任務:MCP 實際上讓不同功能模組形成協作網絡。在 多模型協作 的情境下,開發者甚至可以將其他專門模型(如圖像識別模型或語音識別模型)封裝成 MCP 伺服器供 LLM 調用,使得文字模型也能“看見”圖片或“聽見”聲音,真正達成 AI 模型之間的互補合作。

至於 模型部署,MCP 同樣展現價值——企業在部署大型語言模型時,可利用 MCP 將模型接入內部各種資料系統,而不必將所有資料匯入模型或重新訓練。在這種架構下,模型部署變得更輕量:模型本身保持通用,透過 MCP 動態連接企業現有的資料庫、知識庫或服務,減少了重複訓練和資料同步的成本。

案例分析:

以下是一個運用 MCP 的具體案例,說明其如何實現實時數據處理與模型優化:某金融科技公司(例如 Square 的母公司 Block)將 MCP 整合到其 AI 助理中,用於連接公司內部的業務資料庫和分析工具 。

在傳統方式下,AI 助理無法直接讀取最新的交易數據,往往給出的建議停留在訓練時的舊資訊;

但引入 MCP 後,Block 建立了相應的 MCP 伺服器,實時向 AI 提供當前的交易數據、市場行情等上下文。當財務分析人員詢問「本季度產品銷售表現如何?」時,AI 助理會透過 MCP 即時查詢最新的銷售資料和市場基準數據,然後給出精確的分析報告。

由於資訊獲取是實時的,決策建議更加貼近當下情況,提升了數據處理效率和決策品質 。

同時,在這種架構下,模型也在不斷接觸新數據並調整回應方式,相當於持續進行模型優化:透過外部資訊的補充,模型輸出的準確性和相關性明顯提高。

這個案例展示了 MCP 如何讓 AI 一邊處理即時資料,一邊優化自身表現

四、MCP 的優勢

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  • 高效率:MCP 帶來的首要優勢就是整合效率的大幅提升 。
    • 對開發者而言,它提供了一個統一的介面來處理各種外部資源,開發人員只需要一次性編寫與 MCP 協定對接的代碼,即可讓 AI 模型使用多種工具。傳統上,每新增一個資料源就要投入時間開發新的接口,而 MCP 的標準化消除了重複勞動。維護上也更輕鬆:由於介面一致,更新協定或新增功能時,不必逐一修改每個整合點。此外,MCP 還能即時調用所需資訊,省去了預先準備大量上下文的步驟,減少了模型輸入的冗餘,從而提高運算和反應的效率。
  • 靈活性:MCP 在靈活度上的優勢同樣明顯。
    • 它讓 AI 系統的功能邊界極大拓展——模型可以依需求連接各種專門工具,執行更多樣化且複雜的任務 。
      • 例如,透過 MCP 接入版本控制系統,AI 助理即可分析程式碼變更;連接即時市場數據,模型能提供高頻金融分析;甚至整合圖像處理服務,AI 也能辨識和分析圖片 。這種可擴充性意味著,只要有新的 MCP 伺服器出現,AI 就能馬上學會新本領,如同插上新的「外掛」一般。相比之下,以往模型的能力受限於訓練內容,而現在則可以動態延展
      • 另外,MCP 跨平台跨語言的設計也提高了靈活性:官方提供了多種程式語言的 SDK(如 TypeScript、Python、Java、Kotlin、C# 等)來支援 MCP 。開發者可在各種作業系統與開發環境中實作 MCP,輕鬆整合進現有技術堆疊。這意味著無論是本地應用、雲端服務,抑或是不同廠商的 LLM,都能透過 MCP 協同工作,不受平台侷限。
  • 上下文品質提升:由於 MCP 讓 AI 能夠基於最新的外部資料作答,它有效降低了所謂的 AI “幻覺”現象發生率 。
    • 模型不再僅依賴過去訓練得來的知識,而是可以在回答前透過 MCP 查證相關資訊 。
  • 例如,一個沒有 MCP 的模型可能因知識截止日期而給出過時的答案,但啟用 MCP 後,模型能即時獲取最新可信的數據來源來輔助回答 。因此,回應的可靠性和上下文相關性顯著增強,降低了答非所問或捏造事實的風險。同時,MCP 支援讓模型按需取得用戶個人資訊而非一開始就提取所有資料,這使得模型能提供個人化的結果(例如讀取用戶的行事曆給出提醒)卻不必暴露過多隱私資料,在個人化與隱私保護間達到平衡 。
  • 跨平台運作與整合:MCP 作為開放標準的一大好處是其廣泛的相容性
    • 它並不鎖定於某一家廠商的生態,而是鼓勵不同系統共同採用。由於採用了標準的 JSON 格式和 HTTP/stdio 等傳輸機制,任何能處理這些標準的環境都可實作 MCP 協定 。實際上,目前已有從桌面軟體、Web 應用到雲端服務等多平台的落地實踐。
  • 例如,Anthropic 將 MCP 支援加入了 Claude 桌面應用,Microsoft 則在其雲端的 Copilot Studio 中支援透過 MCP 連接各種資料源 。開源社群也提供了許多現成的 MCP 伺服器模組,可以無縫串接主流工具和資料庫 。因此,無論開發者使用何種技術堆疊(Python 後端、Node.js 前端、企業內部系統等),都能找到適合的 MCP 實現,將 AI 能力嵌入自己的應用之中而不必推倒重來。這種跨平台的可移植性使 MCP 成為一個連接各領域的靈活樞紐,大大提高了AI方案部署的自由度。

五、MCP 的局限性與挑戰

技術限制:

首先,在高精度控制極致效能要求的場景,MCP 未必是銀彈。由於 MCP 賦予 AI 一定的自主性去調用工具,在實時交互中難免引入些微延遲和不確定性。如果應用對每一次操作都要求完全可預測且零誤差(例如金融系統的核心交易環節或航空控制系統),那麼讓 AI 模型自由決定何時調用外部工具可能有風險。正如有專家指出的,在這類情況下,傳統緊密耦合的 API 甚至人工制定的流程可能仍是首選 。

此外,MCP 雖然輕量,但終究是在模型與資料源間添加了一層通訊;對於毫秒必爭的應用,這層抽象可能引入些微開銷,需要透過優化傳輸(例如本地直連或高效序列化)來降低影響。

另一項挑戰是上下文邊界:模型的上下文窗口有限,即使 MCP 能取回大量資料,也不能無限制地傳遞給模型。開發者必須設計策略在所需資訊與模型容量間權衡,這對上下文管理提出了更高要求。

實踐與生態挑戰:

MCP 作為一項新興技術,當前仍處於早期階段,這意味著生態系統有待成熟。雖然 Anthropic 和社群已提供了一些預建的 MCP 伺服器範本,但面對五花八門的企業內部系統,難免需要開發客製的 MCP 服務。對中小型團隊而言,學習和實作這一協定需要投入時間,初期的學習曲線可能較陡。

此外,安全性雖是 MCP 設計時考量的重點(例如伺服器自行掌控資源與憑證,提高了安全性 ,但在實際部署中,仍需防範新的安全風險——包含 AI 調用外部工具所引發的未預期行為,或惡意工具偽裝成 MCP 服務進行攻擊等。如何制定權限管理和監控機制,確保 AI 的行為在可控範圍內,是未來的一大課題。

未來改進方向:

面對上述局限,MCP 的設計者和社群也在積極探索改進。技術層面,Anthropic 計劃推出遠端伺服器支持和企業級身份驗證等功能,以補足目前只能本地運行的不足 (早期版本主要在本地主機啟動伺服器,未來將允許方便地連接雲端遠端服務)。隨著更多人參與,可能會出現性能更優化的傳輸方式、針對特殊場景的輕量協議擴充等,讓 MCP 能覆蓋更嚴苛的應用需求。生態方面,我們可以期待產業專用的 MCP 伺服器陸續湧現,例如醫療、金融、教育等領域量身打造的整合方案 。

也許不久的將來,會有提供雲端托管 MCP 服務的商業解決方案(MCP-as-a-Service),降低使用門檻。此外,標準的推廣也需要業界共識與合作——雖然 MCP 有成為「AI 領域的 HTTP 協定」的潛力 , 但仍需時間觀察能否被廣泛接受,畢竟 OpenAI 等其他廠商也在推類似的工具整合能力 。

六、MCP 的行業影響

各行各業的應用現況:

作為一項旨在連接 AI 與外部世界的協定,MCP 自推出以來已在科技、金融等領域產生了初步影響,也引起製造等其他行業的興趣。在科技產業,許多軟體開發相關產品率先整合了 MCP。

比如,Anthropic 自家的 Claude 桌面應用已支援本地 MCP 伺服器,用戶可以將 Claude 連接到自己電腦上的資料和工具 ;多家開發者工具公司(如 Zed 編輯器、Replit、Codeium、Sourcegraph 等)也與 MCP 結合,讓他們的 AI 編程助理能存取程式碼庫、版本控制系統等資訊,提升編程體驗 。甚至軟體巨頭 Microsoft 亦不落人後,已在 Copilot Studio 平台中引入 MCP 支援,使使用者可以直接連接現有的知識伺服器和 API,免去繁瑣的配置 。

在金融領域,MCP 獲得了高度關注。一些先行者已展示出 MCP 的價值:前述的 Block(知名金融科技公司)成功將 MCP 用於連結企業內部資料與 AI 助手,提高了數據處理效率與決策支援能力 ;另一家金融公司 Apollo 也率先把 MCP 整合進其系統中,驗證了 MCP 在企業資料與 AI 應用結合上的效益 。這些案例說明金融行業對 MCP 持樂觀態度,期望藉此改善商業智能和風險控制等應用。

至於製造業等傳統產業,目前公開的 MCP 應用案例相對較少,但可以預見其潛力:未來工廠裡的 AI 代理人可以透過 MCP 接入各種感測器與生產設備資料,實時監控生產線並作出調整;企業的供應鏈管理 AI 也能連上物流與庫存系統,實現更智能的調度。總的來說,MCP 正在從科技圈起步,逐漸向其他行業延伸,雖然不同產業的採用速度各異,但這項技術標準所帶來的「AI 賦能」思路正被廣泛接受。

企業與專家評價:

對於 MCP 的行業影響,許多企業領袖和技術專家給出了積極的評價和期許。Anthropic 在發布 MCP 時就獲得了合作夥伴的響應:Block 首席技術官 Dhanji R. Prasanna 表示:

“MCP 這樣的開放技術是連接 AI 與實際應用的橋樑,確保創新是易於獲取、透明且植根於合作的” 。

這番話突出了 MCP 作為開放標準的重要性:它將 AI 和現實世界連結起來,使創新不再被資料孤島阻礙,並強調了協作生態對技術發展的價值。開源社群的意見領袖也將 MCP 與網際網路發展史作比喻,稱其有望成為 AI 時代的關鍵基石之一 。許多開發者在技術論壇上分享了使用 MCP 的經驗,稱讚它

「大大降低了將 AI 功能融入現有系統的難度」

不用再為每個新工具寫整合代碼,讓AI開發更專注於應用層創新。

而在學術界,一些AI研究者認為 MCP 的標準化思路將推動Agent(智能代理)研究——因為統一的接口有利於搭建起更通用的多智能體系統。當然也有人保持謹慎,指出 MCP 要真正普及需要各大廠商共同支持,不能只是一家公司的倡議。然而截至目前,包括 Anthropic、Microsoft 等重量級玩家的參與已經表明了業界對 MCP 的接受程度:開放、標準化的 AI 通信協定符合產業長遠利益

綜合來看,MCP 在業界獲得了普遍正面的評價,被視為AI生態發展的里程碑式創新,其帶來的影響正隨著採用者增加而不斷擴大。

七、學習 MCP 的實用建議

資源推薦:如果您對 MCP 感興趣,以下是一些學習和上手的實用資源:

官方文件與規範:首先建議參考 MCP 的官方文件網站 (Model Context Protocol · GitHub)。該站點提供了詳細的使用者指南、協定規範,以及各種教學教程,包括如何建置 MCP 伺服器與用戶端、常見問題解答等。透過閱讀官方文件,您可以全面了解 MCP 的設計理念和技術細節。

簡單實作範例:

為了更直觀地理解 MCP 的實際運作,我們來看一個簡單的例子,說明 AI 助理如何透過 MCP 查詢天氣資訊:

  1. 設定 MCP 伺服器:假設我們有一個提供天氣服務的 MCP 伺服器,它封裝了一個「查詢天氣」的工具(例如整合了公開的天氣 API)。這個伺服器對外提供一個名為 getWeather 的工具,允許輸入城市名稱,返回該城市的即時天氣資料。
  2. AI 主機連接伺服器:我們的 AI 助理(MCP Host)透過內部的 MCP Client 與上述天氣伺服器建立連線。MCP Client 會先向伺服器請求可用的工具清單,確認有 getWeather 這個工具可以使用 。
  3. 發出查詢請求:當使用者問 AI 助理「今天台北的天氣如何?」時,AI 模型識別出需要外部資訊,於是透過 MCP Client 調用天氣伺服器的 getWeather 工具,將「台北」作為參數發送過去。
  4. 伺服器處理並回傳:MCP 天氣伺服器收到請求後,自行去查詢實際的天氣 API(這步對使用者和 AI 模型而言是透明的)。比如伺服器向某氣象資料庫查詢到了台北目前是晴天28°C、降雨機率10%的資訊。然後伺服器將這些結果打包成 MCP 回應,通过既定協定格式返回給 AI 的 MCP Client。
  5. AI 組合回覆:MCP Client 收到天氣資料後,傳遞給 AI 模型。模型隨即將此最新資訊納入回答的上下文,生成對使用者友好的回覆,比如:「目前台北天氣晴朗,約28°C,降雨機率只有一成,很適合外出!」。整個過程中,使用者並不需要關心背後調用了哪些API或資料源,一切都由 MCP 在底層協調完成。

透過上述步驟,我們可以看到 MCP 的實作其實相當直觀:它將原本需要人工查詢的外部資料,以標準化流程自動插入到 AI 模型的決策迴路中。對於想嘗試 MCP 的開發者來說,可以從類似的簡單場景入手——例如,先建立一個可以回傳固定問候語的 MCP 伺服器,讓 AI 去呼叫;或者按照官方教程,使用 Python SDK 建立一個讀取本地檔案內容的伺服器,讓 AI 幫你總結檔案內容。

藉由這些小型實驗,逐步加深對 MCP 客戶端和伺服器溝通流程的理解。當掌握基本用法後,您就能將 MCP 應用到更複雜的專案中,例如整合公司內部多個資料庫、讓 AI 同時具備查資料和執行指令的複合能力等 。