OpenHarmony Native MCP Stack

本目录用于存放“赛题一：泛在操作系统原生的 MCP 协议栈设计”的全部材料。

项目定位

OpenHarmony Native MCP Stack 面向多 Agent 协作场景，设计一套运行在 OpenHarmony 用户态系统服务层的原生 MCP 协议栈。目标是在兼容 MCP 基础语义的前提下，减少 Python/Node/框架中间层带来的额外转发、工具描述重复传输和安全能力缺失问题。

核心目标：

协议栈系统化：以 OpenHarmony 系统服务承载 MCP 会话、工具注册、资源访问、权限校验和统计能力。
性能提升：通过本地快速通道、工具描述缓存、上下文压缩和异步调度，使通信延迟或吞吐指标相对基线提升 10% 以上。
通信效率提升：通过 cache-id、digest、压缩和上下文预算控制，使有效上下文传输字节数降低 10% 以上。
安全内建：提供 Agent 身份认证、工具级 ACL、请求签名、防重放、加密通道和异常隔离。
生态兼容：保留 MCP JSON-RPC、tools、resources、prompts、initialize 等核心语义，并提供 LangChain 和 HelloAgents 适配示例。

目录结构

.
├── CONTRIBUTING.md
├── LICENSE
├── docs
│   ├── 01_赛题理解与技术路线.md
│   ├── 02_特性设计文档.md
│   ├── 03_测试方案.md
│   ├── 04_开发路线图.md
│   ├── 05_提交清单与视频脚本.md
│   ├── 06_测试报告_初版.md
│   ├── 07_参赛方案总文档.md
│   ├── 08_OpenHarmony迁移实施指南.md
│   ├── 09_GitLink开源提交指南.md
│   ├── 10_API接口与消息示例.md
│   ├── 11_风险清单与答辩要点.md
│   ├── 12_开发任务拆解.md
│   ├── 13_第三方引用与许可证说明.md
│   └── 14_评审标准对照矩阵.md
├── src
│   ├── native_mcp_service
│   │   ├── README.md
│   │   ├── include
│   │   ├── prototype
│   │   └── src
│   └── adapters
│       ├── hello_agents
│       └── langchain
├── tests
│   ├── benchmarks
│   └── security
├── examples
│   └── multi_agent_demo
└── scripts

当前文件状态

这一版是比赛项目起步包，包含：

可继续扩展的特性设计文档。
测试方案和指标口径。
代码骨架和 Python 原型。
Agent 框架适配思路。
展示视频脚本和提交清单。
原型 benchmark 初测报告。
MSYS2/GCC 可编译的 C++ 服务骨架单测与 manifest benchmark。
可提交展示用 PPTX：OpenHarmony_Native_MCP_Stack_方案.pptx。
可提交展示视频：OpenHarmony_Native_MCP_Stack_展示视频.mp4。
作品提交说明：作品提交说明.md。
评审标准对照矩阵：docs/14_评审标准对照矩阵.md。
最终提交体检脚本：scripts/final_submission_audit.ps1。

后续应补齐 OpenHarmony 源码树内 GN 编译验证、真实 IPC/RPC 接入、HUKS/访问控制实现、真机性能测试数据和端到端视频。

快速验证

在项目根目录运行：

powershell -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\run_all_tests.ps1

当前一键回归覆盖：

tests/benchmarks/benchmark_harness.py：验证多工具 tools/list manifest digest 缓存，当前输出字节减少约 98.91%，平均处理与序列化延迟降低 92% 以上。
tests/benchmarks/context_benchmark.py：验证长上下文 contextId/delta 传输，当前重复上下文字节减少约 95.45%。
tests/benchmarks/concurrency_benchmark.py：验证 32 个 Agent session 并发 tools/list，当前输出字节减少约 96.96%，吞吐提升约 6.58 倍。
tests/security/security_smoke.py：验证签名缺失、请求篡改、nonce 重放和低权限越权调用均被拒绝。
examples/multi_agent_demo/multi_agent_demo.py：输出多 Agent transcript，展示 manifest cache、context delta、可信工具调用和低权限拒绝。
scripts/build_cpp_unit.ps1：使用 MSYS2 UCRT64 GCC 编译并运行 C++ 服务骨架单测与 C++ benchmark；本机已验证 g++ 16.1.0 通过，C++ 侧 manifest cache 输出字节减少约 99.38%，context delta 传输字节减少约 96.86%。

单独运行 C++ 单测与 benchmark：

powershell -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\build_cpp_unit.ps1

单独运行 Demo：

powershell -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\run_demo.ps1

打包提交

提交前检查：

powershell -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\clean_generated.ps1
powershell -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\check_submission.ps1

生成压缩包：

powershell -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\package_submission.ps1

脚本会在 dist/OpenHarmony_Native_MCP_Stack_Submission.zip 生成提交压缩包，并排除 .git、__pycache__、虚拟环境、构建产物和本地密钥文件。

最终提交体检：

powershell -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\final_submission_audit.ps1

参考来源

OpenHarmony IPC/RPC: https://github.com/openharmony/communication_ipc
OpenHarmony HUKS Overview: https://gitee.com/openharmony/docs/blob/e99082d84adcc46cde561d79b04fbf2fad68a723/en/application-dev/security/huks-overview.md
MCP Specification: https://modelcontextprotocol.io/specification/2025-06-18/basic/index
LangChain: https://github.com/langchain-ai/langchain
Datawhale Hello-Agents: https://github.com/datawhalechina/hello-agents