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Model Context Protocol - Tools einfach intelligent?

Dein lokales LLM ohne teure APIs direkt mit Daten und Tools verbinden, geht das? In meinem Vortrag zeige ich dir unkompliziert, wie das Model Context Protocol (MCP) genau das möglich macht. Anhand eines praktischen SQLite-Beispiels wird ein LLM per natürlicher Sprache SQL-Queries ausführen – komplett lokal und sicher. Ich erkläre die Technik dahinter, geben dir Tipps zu Best Practices und zeigen dir, wo MCP aktuell seine Stärken und Grenzen hat. Komm vorbei und entdecke, wie du deine Tools einfach intelligent machst!

Model Context Protocol

Tools einfach intelligent?


von Robert Jeutter

12.06.2025

Die bisherigen LLM Werkzeuge

Beispiel Microsoft Copilot

  • Verfügbar in Office, Windows, GitHub Copilot etc.
  • Integration oft monolithisch und proprietär
  • Hoher Entwicklungsaufwand, Integration noch im Fluss

Anthropic stellt MCP vor (November 2024)

  • Offenes Protokoll zur Tool-/Datenanbindung für LLMs
  • Vision: viele Tools über eine einheitliche Schnittstelle verbinden
  • Erste Roadmap und grundlegende Architektur skizziert

MCP: Motivation und Ziele

  • Standardisierung der Tool-/Daten-Integration
  • Vendor-unabhängig (Claude, lokale LLMs, OpenAI, …)
  • Schutz von Daten und Kontrolle durch Nutzer

MCP-Architektur im Überblick

  • Rollen: Host ↔ Client ↔ Server
  • Kommunikation via JSON-RPC 2.0
  • Transport-Abstraktion: stdio / HTTP-SSE
  • Initialisierungshandshake: initialize / initialized

Rollen: Host, Client, Server

  • Host: LLM-Anwendung (z.B. Claude Desktop, Ollama-Host)
  • Client: Vermittlungsmodul, hält 1:1 Verbindung zu Server
  • Server: Liefert Tools, Resources, Prompts

MCP-Nachrichtenformat (JSON-RPC 2.0)

  • Request: {"jsonrpc":"2.0","id":X,"method":"...","params":{...}}
  • Response: {"jsonrpc":"2.0","id":X,"result":{...}} oder {"jsonrpc":"2.0","id":X,"error":{code,message}}
  • Notification: {"jsonrpc":"2.0","method":"...","params":{...}}

Transport-Schicht: stdio vs. HTTP-SSE

  • Stdio: Kommunikation über Standard Input/Output (lokaler Prozess)
  • HTTP + SSE: Server-Sent Events (Server→Client), HTTP POST (Client→Server)
  • Vorteile stdio: Einfach, kein Netzwerk-Stack nötig
  • Vorteile SSE: Geeignet für entfernte MCP-Server; Persistent Connection

Konfigurationsgrundlagen (config.json)

  • {"mcpServers": { "sqlite": { "command": "uvx", "args": ["mcp-server-sqlite","--db-path","/path/Car_Database.db"] } }}
  • command: ausführbares Programm
  • args: Argument-Liste für den Server-Start
  • Pfadangaben: Windows (Backslashes \) vs. Unix (Forward-Slash /)

Komponente: Roots (Wurzel-URIs)

  • Client definiert Fokusbereiche als URI-Liste
  • Beispiele: file:///home/user/projekt/, https://api.example.com/v1
  • Zweck: Orientierung, Priorisierung von Operationen, vollständige Übersicht
  • Runtime-Änderung: notifications/roots/changed

Komponente: Resources (Datenkontext)

  • Text-Ressourcen: UTF-8 kodierte Texte (z.B. Quelldateien, Logs)
  • Binary-Ressourcen: Base64-kodierte Daten (z.B. Bilder, PDFs)
  • API:
    • resources/list – Metadaten aller verfügbaren Ressourcen
    • resources/read – Inhalte per URI abfragen
  • Dynamische URI-Templates z.B. logs://recent?timeframe=1h

Komponente: Prompts (vordefinierte Workflows)

  • Wiederverwendbare Prompt-Vorlagen mit Argumenten
  • Discovery: prompts/list
  • Verwendung: prompts/get mit Argumenten (Parameter)
  • Beispiele:
    • “analyze-code” mit Parameter language
    • ”summarize-logs” mit timeframe und fileUri

Komponente: Tools (exekutive Funktionen)

  • Tools führen Aktionen aus (z.B. execute_command, query_sql)
  • Definition:
    • name: eindeutiger Bezeichner
    • description: Kurzbeschreibung
    • inputSchema: JSON-Schema für Parameter
    • annotations: Hinweise (z.B. readOnlyHint, destructiveHint)
  • Discovery: tools/list
  • Aufruf: tools/call mit Parameter-Objekt

Sicherheitsaspekte bei Tools

  • Input-Validierung: JSON-Schema prüfen, Sanitizing (Pfad- und SQL-Injection verhindern)
  • Zugriffsrechte: Sandbox, minimale Privilegien (z.B. nur Lesezugriff auf notwendige Pfade)
  • Output-Validation: Tool-Ausgaben prüfen, damit kein bösartiger Prompt Injection stattfindet
  • User-Bestätigung: Vor Ausführen kritischer Tools (z.B. Lösch-Operationen) explizit bestätigen lassen

Komponente: Sampling (Server-initiierte LLM-Abfragen)

  • Server sendet sampling/createMessage an Client
  • Client validiert Prompt (Nutzer-Review), führt LLM-Sampling durch
  • Client sendet generierte Completion per sampling/return zurück
  • Erlaubt Server, LLM als Subroutine zu nutzen (z.B. Zusammenfassung, Klassifikation)

Zusammenfassung Architektur & Komponenten

  • Client-Server Rollen & Handshake (initialize, initialized)
  • Transportschicht: stdio / HTTP-SSE
  • Wichtige Konzepte:
    • Roots: Fokus-URIs
    • Resources: Lesbare Datensätze
    • Prompts: Vordefinierte Templates
    • Tools: Exekutive Funktionen
    • Sampling: Server-initiierte LLM-Nutzung

Übergang: Beispiel-Szenario vorstellen

  • Ziel: Lokales LLM (Ollama) nutzt MCP, um SQL-Datenbank zu befragen
  • Warum SQL? Typischer Entwickler-Use-Case, leicht verständlich
  • Benötigte MCP-Server: SQLite-Server
  • LLM-Host: Ollama (lokal)

Beispiel: Setup-Übersicht

  • Komponenten:
    • Ollama: Lokaler LLM-Host (z.B. Qwen-2.5)
    • SQLite-MCP-Server: Service „mcp-server-sqlite“
    • config.json: Verknüpfung beider
  • Ablauf:
    • Host startet Ollama-LLM und MCP-Client
    • MCP-Client verbindet zu SQLite-Server
    • LLM kann via tools/call SQL-Queries absetzen

Beispiel: config.json (Detailliert)

{
  "mcpServers": {
    "sqlite": {
      "command": "uvx",
      "args": [
        "mcp-server-sqlite",
        "--db-path",
        "/pfad/Car_Database.db"
      ]
    }
  }
}
  • command: ausführbares Programm (uvx für MCP-Server)
  • args: Argumente, hier der Server-Name + Datenbankpfad
  • Pfadangaben: bei Windows Doppelslashes, bei Unix einfacher Pfad

Beispiel: SQLite-MCP-Server Übersicht

  • Tool: “execute_sql” oder “query”
  • InputSchema:
    • {"type":"object","properties":{"sql":{"type":"string"}},"required":["sql"]}
  • Output:
    • Tabellarische Daten als JSON/Text

Beispiel: Ollama als Host-Client

  • Kommando:
  • mcphost -m ollama:qwen2.5 —config /pfad/config.json
  • Ollama lädt Modell qwen2.5 lokal
  • MCP-Client startet automatisch den SQLite-Server
  • Host verbindet LLM und MCP-Client

Beispiel: Interaction Flow

  • 1. Nutzer: „Wie viele Einträge aus Baujahr 2015?“
  • 2. LLM generiert Tool-Call:
  • {
      "jsonrpc":"2.0",
      "id":101,
      "method":"tools/call",
      "params":{
        "name":"execute_sql",
        "arguments":{"sql":"SELECT COUNT(*) FROM Cars WHERE year=2015"}
      }
    }
    
  • 3. Client leitet Request an SQLite-Server weiter
  • 4. Server führt Query, liefert z.B.: {"content":[{"type":"text","text":"42"}]}
  • 5. LLM baut finale Antwort: „42 Autos aus 2015.“

Beispiel: Detaillierter Tool-Call (JSON)

  • JSON-RPC-Request:
  • {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 101,
      "method": "tools/call",
      "params": {
        "name": "execute_sql",
        "arguments": {
          "sql": "SELECT * FROM Cars LIMIT 5"
        }
      }
    }
    
  • JSON-RPC-Response:
  • {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 101,
      "result": {
        "content": [
          { "type": "text", "text": "id | model | year\n1  | Civic  | 2015\n2  | Corolla| 2016\n…" }
        ]
      }
    }
    

Beispiel: Demo-Outline / Code-Ausschnitte

  • Host-Pseudocode (TypeScript):
  • const client = new MCPClient("sqlite");
    async function queryCars() {
      const response = await client.callTool("execute_sql", {
        sql: "SELECT COUNT(*) FROM Cars WHERE year=2015"
      });
      console.log("Anzahl:", response.content[0].text);
    }
    queryCars();
    
  • LLM-Antwort (Beispiel): „In der Datenbank sind 42 Autos des Baujahres 2015.“
  • Link zum vollständigen Beispielcode-Repo (GitHub)

Zusammenfassung des Beispiels

  • Lokaler SQL-Server + Ollama = Umgebung eingerichtet
  • LLM schreibt SQL-Queries und führt sie über MCP aus
  • Volle Datenkontrolle lokal, keine Cloud-Kosten
  • Erweiterungsmöglichkeiten:
    • Parameterisierte Queries (z.B. User Input abfragen)
    • Live-Resource-Subscriptions (automatische Aktualisierung von Tabellen)

Vor- und Nachteile von MCP (Teil 1: Vorteile)

  • Standardisierung: Einheitliche Schnittstelle zu vielen Tools
  • Datenkontrolle: Client/Nutzer behält Kontrolle über Zugriff
  • Flexibilität: Wechsel zwischen LLM-Anbietern (Claude, Ollama, OpenAI)
  • Skalierbarkeit: M+N Integrationen statt M×N
  • Community-Ecosystem: Schnell wachsende Zahl an MCP-Servern

Vor- und Nachteile von MCP (Teil 2: Nachteile & Risiken)

  • Security-Lücken: Keine eingebaute Authentifizierung, potenziell unsichere Tools
  • Komplexität: Einrichtung (config, Host, mehrere Prozesse)
  • Reifegrad: Spezifikation noch jung, Breaking Changes möglich
  • Modell-Limitationen: Kontextfenster, Multi-Step-Logik, Prompt-Injection-Risiken
  • Host-Abhängigkeit: Noch wenige Hosts (Claude, Ollama, Cursor, …)

Sicherheitsbest Practices & Empfehlungen

  • TLS/HTTPS: für SSE-Transports
  • Auth & Access Control: eigene Layer (API-Keys, JWT, OAuth)
  • Sandboxing: Tools isoliert ausführen (Container, minimaler User)
  • Output-Validation: Tool-Antworten prüfen und filtern
  • Logging & Auditing: Alle MCP-Interaktionen protokollieren

Zukunftsaussichten & Roadmap

  • Geplante Erweiterungen:
    • Batches & Streaming (HTTP/2, gRPC)
    • Auth-Spec & Fine-Grained Access Control
    • Sampling-Unterstützung in mehr Hosts
    • Standardisiertes Logging/Metrik-API
  • Erwartete Adoption:
    • Weitere LLM-Anbieter (OpenAI GPT-4, Anthropic Claude 4, etc.)
    • Verbreitung bei Enterprise-Produkten (Ideen: GitHub, AWS, Azure)

Zusammenfassung & Takeaways

  • MCP schafft klare Trennung: LLM ↔ Tools/Daten ↔ Ausführung
  • Ermöglicht Entwickler-Workflows, bei denen KI direkt in Systemlandschaften eingebunden ist
  • Aktuell frühe Phase, daher Sorgfalt bei Sicherheit und Setup erforderlich
  • Große Chancen für vielseitige KI-Assistenz-Szenarien

Q&A / Diskussion

  • Offene Fragen der Teilnehmer
  • Brainstorming: Eigene MCP-Use-Cases

Dankeschön & Kontakt

Zeit fuer eure Fragen
& Diskussionen

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