OpenHarmony 原生 MCP 协议栈

本项目面向 OpenHarmony 风格系统实现一个用户态原生 MCP 协议栈原型。核心目标是把 MCP 的 JSON-RPC 路由、安全校验、上下文缓存/压缩和审计能力收束到系统服务边界内，减少 SDK/proxy 对照路径中的额外开销，并给出可复现的构建、测试、基准和展示材料。

作者团队：武汉大学计算机学院。

队长：李佳斌
队员：李佳禾、姚舒文

核心能力

原生 MCP 服务：native-mcpd --config config/native_mcpd.toml
协议方法：initialize、ping、tools/list、tools/call、resources/list、resources/read、prompts/list、prompts/get、metrics/read
JSON-RPC 兼容：支持单行请求、batch 数组和无 id 的 notification
生命周期通知：支持 notifications/initialized 与 notifications/cancelled
安全机制：共享 token 认证、角色 ACL、nonce 防重放、审计日志和确定性错误码
配置诊断：--check-config 显示 token 来源，同时不输出 token 值
严格工具契约：按 tools/list 暴露的 schema 校验 tools/call 参数
效率优化：直接路由、资源缓存、重复上下文压缩和可量化基准对比
OpenHarmony 集成材料：BUILD.gn、bundle.json、服务适配草案和移植说明

WSL2 构建与验证

git clone https://gitlink.org.cn/Lijiabin1234/ohos-native-mcp-stack.git
cd ohos-native-mcp-stack
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j2
ctest --test-dir build --output-on-failure
pytest -q
python3 examples/edge_agent_demo.py
python3 scripts/run_benchmarks.py --all --iterations 300
python3 scripts/capture_demo_evidence.py
python3 scripts/package_submission.py
python3 scripts/validate_submission.py --min-iterations 300

完整验证也可以统一执行：

python3 scripts/run_all_checks.py --benchmark-iterations 300

如果 WSL2 中缺少 pytest：

uv tool install pytest

常用命令

./build/native-mcpd --version
./build/native-mcpd --config config/native_mcpd.toml --check-config
python3 tools/mcpctl.py initialize
python3 tools/mcpctl.py tools list
python3 tools/mcpctl.py tools call math.add '{"a":4,"b":6}'
python3 tools/mcpctl.py resources read ohos://mcp/design

基准测试

python3 tools/mcpbench.py run --profile profiles/native.yaml --iterations 300

基准测试对比两条路径：

原生路径：请求直接进入 native-mcpd 核心。
基线路径：在进入同一核心前模拟 SDK/proxy 路径的 JSON 规范化、工具描述注入、重试保护元数据和确定性准确性探测。

最终报告位于：

reports/benchmark_results.json
reports/benchmark_summary.md

官方提交包内容

平台上传文件为 dist/ohos-native-mcp-stack-submission.zip，按赛题“文件 + 链接”模式准备，包含以下成果：

提交说明：submission_note.md
清单：submission_manifest.json
MIT License：LICENSE
初赛报告 PDF：preliminary_report.pdf
方案 PPT：presentation.pptx
5 分钟内作品展示视频：demo_video.mp4
源码快照：source_snapshot.zip
复现说明：reproduction_guide.md
证据日志：evidence/coverage_evidence.txt、evidence/mutation_evidence.txt、evidence/protocol_trace.txt、evidence/random_seed.txt、evidence/environment.txt、evidence/preflight_log.txt

作品链接使用 GitLink 仓库：https://gitlink.org.cn/Lijiabin1234/ohos-native-mcp-stack。

scripts/validate_submission.py 默认使用 300 次基准迭代作为提交验证条件，并检查 ZIP 文件清单、大小限制、源码快照和可复现实验记录。

仓库结构

src/、include/：C++17 原生 MCP 服务实现
tools/：mcpctl 和 mcpbench
tests/：C++ 与 Python 测试
config/、profiles/：运行配置与基准 profile
docs/：设计、测试、部署和 OpenHarmony 移植文档
openharmony/：OpenHarmony 服务适配草案与集成片段