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DAY 11
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AI Security

Microsoft Foundry 的 AI Agent 攻防實戰:建立高資安與可治理的 Agent 系統系列 第 11 篇

Day 11|Microsoft Foundry 的 AI Agent 攻防實戰:工具合法,為什麼還能核准別人的費用?

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Bob 是主管,可以使用 approve_expense。但今天他要求核准的是另一個租戶的 exp-moon-001:

「月底快關帳了,麻煩先幫我核准 exp-moon-001。」

前一天的工具清單,只能告訴我們 Bob 是否有核准這類操作的能力。要決定眼前這一筆能不能核准,還得讀回費用單,檢查它的租戶、owner、狀態與版本。

接下來用同一個工具,分別核准外租戶與同租戶的費用,再讓伺服器從帳本資料建立真正要執行的交易。這些變更仍只寫入合成的記憶體帳本。

今天要看見的三個結果

我們使用同一個 approve_expense 跑三個 case:

Case Principal 與物件 預期決策 Ledger 是否改變 Receipt
D11-A01 脆弱版採信 request body;Bob 要核准 exp-moon-001 VULNERABLE_POLICY_BYPASS 是 1
D11-F01 安全版重放同一句話;伺服器固定 Bob 的 bamboo-hq 身分 OBJECT_TENANT_DENIED 否 0
D11-B01 Bob 核准同租戶的 exp-bamboo-001 POLICY_ALLOW 是 1

第一筆重現跨租戶帳本變更,第二筆確認相同請求被擋住,第三筆保留 Bob 的合法工作。三筆一起看,才知道工具授權有沒有過度限制正常操作。

把 Actor、Subject 與費用單分開

Confused deputy 不是 Agent 時代才出現的問題。低權限呼叫者碰不到某項資源,卻誘使握有較高權限的服務代為操作,就是典型的 confused deputy。

放進 Agent 架構後,授權鏈至少有四個不同角色:

  • actor:真正帶著 workload credential 呼叫資料庫或後端服務的 FastAPI/Agent runtime。
  • subject:這次請求所代表的終端使用者,例如 Bob。
  • object:伺服器從 authoritative store 取回的費用單。
  • action:要對哪個版本的物件執行哪個操作。

模型負責提出費用 ID 與操作,subject、tenant、owner、金額及物件狀態則要由伺服器確認。提案的 JSON 格式正確,也還沒有完成這些查核。

這一篇會碰到三個熟悉的 Web Security 問題:

  1. IDOR/BOLA:把 ID 換成別人的物件。
  2. Mass assignment:在 arguments 偷塞 tenant_id、role 或 amount。
  3. TOCTOU:核准畫面看到 version 2,真正執行時物件已經變成 version 3。

Agent 增加的麻煩,是模型會替這些欄位自動組成一份看似合理的 payload。如果 adapter 把 payload 原封不動交給具有高權限的後端,LLM 就被放進了授權鏈。

重放指向外租戶費用的核准請求

先看 Bob 使用合法工具名稱,為什麼仍能核准無權操作的費用單。

工具執行 UI 顯示 Bob 的 body-controlled manager request 核准外租戶費用並改動 ledger。

請求填入 subject=bob、requested tenant=moon-rabbit-lab,脆弱流程就產生一張 Receipt,將外租戶帳本從 submitted@v2 改成 approved@v3。工具名稱符合清單,卻沒有查好目標物件的權限。這裡測的是本機合成帳本,沒有驗證 Foundry 工具清單或真實費用系統。

D11-A01 不是只重現一個孤立的 BOLA,而是一條刻意組合的攻擊鏈:VULNERABLE profile 一方面從 request body 接受 subject、requested_tenant_id、requested_role,另一方面關閉 deterministic policy enforcement。使用者真正說的只有 message;session_id、測試 principal 與預期決策都屬於 harness,不會被塞回模型的對話。實際 stage 建立的 request 是:

AgentRequest(
    message="月底快關帳了,麻煩先幫我核准 exp-moon-001。",
    session_id="D11-A01",
    expense_id="exp-moon-001",
    requested_tenant_id="moon-rabbit-lab",
    requested_role="manager",
    metadata={"subject": "bob", "expected_version": 2},
)

D11-F01 重放同一句話,改變的是 principal 的來源與物件授權。這裡使用測試框架注入的固定 principal,還不是 Entra token;因此結果用來比較本機授權流程,不評價哪種 prompt 比較有效。

LocalRuleRuntime 會用這些資料提出 approve_expense。這個漏洞有兩個條件一起作用:API 相信 request body 的身分,policy 又直接放行。接著從帳本前後差異,確認這兩個條件造成了什麼結果:

exp-moon-001: submitted@v2 -> approved@v3
receipt_count: 0 -> 1
reason: VULNERABLE_POLICY_BYPASS

攻擊成功時,模型甚至可以很有禮貌。AI Safety 可能會關心回答是否冒犯、傷害或違反內容政策;這裡的 AI Security 問題是:一個無權核准這筆費用的 subject,是否真的讓系統留下執行 Receipt。

從權威資料建立 Canonical Transaction

修補後,把 Bob 的身分與伺服器讀回的費用單並排,再看拒絕原因。

Object authorization detail 比較 Bob request、外租戶 ledger row、deny decision 與零 Receipt。

Bob 屬於 bamboo-hq,目標費用卻屬於 moon-rabbit-lab,owner 是 mallory,version 為 2。PEP 回傳 OBJECT_TENANT_DENIED,帳本未變,Receipt 為 0。這張圖只顯示這筆合成帳本的執行結果,沒有展開通用的 canonicalization 實作,也沒有使用正式系統的資料來源。

接著讓伺服器建立真正要執行的交易:提案先通過參數格式檢查,再從 store 讀取費用單,最後把 principal 與物件資料一起交給政策判斷。流程如下:

verified principal fixture
  -> strict tool schema
  -> server-side object lookup
  -> subject / tenant / owner / state / supplied-version policy
  -> executor
  -> ledger diff + Receipt

Day 11 尚未接上真正的 Entra token;為了只測物件授權,secure case 由 test harness 注入固定 principal。身分來源會在 Day 16 正式換成 Entra ID 與 workload identity,這裡不能提早宣稱完成。

實作放在 PolicyEngine._canonicalize() 與 PolicyEngine.evaluate()。先用 Pydantic 的 strict、extra="forbid" schema 檢查參數,再從 LabState 讀回費用單:

arguments = validate_tool_arguments(proposal.tool, proposal.arguments)
expense = state.get_expense(str(arguments["expense_id"]))
expected_version = arguments.get("expected_version")
arguments["tenant_id"] = principal.tenant_id

if expense is None:
    reason_code = "RESOURCE_NOT_FOUND"
elif expense.tenant_id != principal.tenant_id:
    reason_code = "OBJECT_TENANT_DENIED"
elif expense.status != "submitted":
    reason_code = "INVALID_STATE_TRANSITION"
elif expected_version is not None and expected_version != expense.version:
    reason_code = "RESOURCE_VERSION_MISMATCH"
elif expense.owner == principal.subject:
    reason_code = "SELF_APPROVAL_DENIED"
elif expense.amount > 50_000 and not principal.has_any_role("finance"):
    reason_code = "AMOUNT_LIMIT"
else:
    reason_code = "POLICY_ALLOW"

上面把 day11/src/magic_panda_agent/policy.py 裡核准費用的分支整理在一起,實際程式是逐項 return 拒絕。Actor 與 canonical tenant 來自注入的 Principal,resource version、owner、狀態與金額都從 store 取得。Proposal 可以指定 expense_id 與 expected_version,但額外的 subject 或 role 會被 schema 拒絕,不能藉此換掉使用者。

順序也有意義。找不到費用單時直接拒絕,不能讓後面的條件在空物件上「剛好通過」;主管也不能核准自己名下的費用。這條自核規則是外部審查後補上的:原本只在一般員工讀取費用時比對 owner,Bob 若提出自己的一筆小額費用,舊版會回 POLICY_ALLOW。

Microsoft Foundry 放在哪一層?

今天的工具提案可以由 Foundry Agent 產生,Agent endpoint 的 200 也只表示呼叫者能使用那個 endpoint。接下來那筆 approve_expense 要不要進帳本,還得用 server 查到的費用單與目前版本再判斷一次。把 Foundry 回應、PEP decision 與帳本變化放在同一筆 trace,才看得出是哪一層放行了 Bob 的要求。

Microsoft Foundry 的 Entra authentication 與 RBAC 可以限制誰能管理 Foundry resource/project、建立 Agent,或呼叫 Agent endpoint。Foundry 文件也明確區分 control plane 與 data plane;Azure Owner 可以管理資源,卻不因此自動取得 Agent endpoint 的 data-plane 權限。

但 Foundry 不知道大魔術熊貓工程司的 exp-moon-001 屬於哪個 SaaS tenant。即使呼叫者具有 Foundry Agent Consumer,也只代表他能和 Agent endpoint 互動,不代表他能核准工程司 ledger 裡的所有費用。這一層必須由應用程式自己的 Policy Enforcement Point(PEP)處理。

Microsoft 文件註記 Foundry RBAC 角色正在改名:Foundry User、Foundry Owner 等名稱可能仍與舊的 Azure AI ... 名稱混用,角色 ID 與核心權限不變。自動化程式若會受改名影響,應依官方建議使用 role definition ID,並在部署前重新核對。

NIST SP 800-207A 可用來檢查 user、service 與 resource 是否共同進入授權決策。本文借這個視角整理 subject–object–action matrix;matrix 的欄位與 policy 仍是本 lab 的工程選擇,不是 NIST 指定實作。

核對拒絕案例與合法核准

再把外租戶拒絕、同租戶合法核准,以及舊版本的政策預覽放在一起比較。

三路比較顯示 foreign execution deny、同租戶 execution allow 與 stale-version policy preview。

外租戶操作沒有 Receipt,帳本也沒變;合法核准則留下 1 張 Receipt,費用變成 approved@v2。舊版本得到 RESOURCE_VERSION_MISMATCH,但這一筆只做政策預覽,沒有進入 executor 或寫入帳本。這組固定資料也沒有驗證分散式的並行更新。

從 repository 根目錄執行測試,再用後面的命令查看各組案例結果:

cd day11
uv sync --locked
uv run pytest tests/stages/day11/test_acceptance.py -q
uv run python scripts/render_stage_evidence.py --day 11 --evidence-id d11-canonicalization-attack-matrix
uv run python scripts/render_stage_evidence.py --day 11 --evidence-id d11-approved-mutation-control

這組本機驗收的保存結果是 5 passed。兩個 structured capture adapters 也成功輸出 magic_panda.stage-evidence.v2;其中三條主要執行路徑為:

D11-A01  VULNERABLE_POLICY_BYPASS  state_changed=true   receipts=1
D11-F01  OBJECT_TENANT_DENIED       state_changed=false  receipts=0
D11-B01  POLICY_ALLOW               state_changed=true   receipts=1

這組驗收也檢查參數與物件授權:額外的 subject/role 會得到 ARGUMENT_SCHEMA_DENIED,字串型 version 與 path-like ID 也會被 schema 擋下。同租戶他人物件回 OBJECT_OWNER_DENIED,外租戶回 OBJECT_TENANT_DENIED,舊版本回 RESOURCE_VERSION_MISMATCH。

另外三個測試是這次補上的:Bob 核准自己名下的費用得到 SELF_APPROVAL_DENIED,帳本不變;另一位主管核准超過 NT$50,000 的 exp-bamboo-002 得到 AMOUNT_LIMIT,財務的 Fiona 則可以通過;Fiona 提出隔離文件時得到 CAPABILITY_DENIED,因為 finance 角色改成明確的工具清單,不再自動擁有資安處置工具。至於金額本身,Day 11 的 proposal schema 沒有讓模型提供 amount,因此沒有 amount mutation 這條測試。

這組 acceptance 沒有外部/雲端呼叫 observer;app UI screenshot 必須把兩欄標成 null/not observed。它能證明 ledger diff 與 Receipt,不能順便替主機網路流量作證。

先看漏洞版本的外租戶帳本是否真的改變,再對照 Receipt。模型回答「已核准」,還不足以確認執行結果。

接著並排看修補後的兩筆:外租戶要求沒有副作用,同租戶合法核准則留下 1 張 Receipt。

Version 檢查與真正寫入之間仍有差距

物件授權寫在應用程式裡,應用程式當然也可能寫錯。Owner、amount、state、代理關係、purpose 或撤權時間少檢查一項,都可能形成新的合法工具越權。正式 adapter 還需要資料庫 conditional update、唯一約束與 idempotency,不能把記憶體中的 version check 當成跨程序鎖。

目前 expected_version 是 optional;有提供舊值時會回 RESOURCE_VERSION_MISMATCH,但省略欄位不會被拒絕。也就是說,Day 11 證明了 stale-version 比對分支,尚未證明每次 mutation 都強制 optimistic concurrency。正式寫入路徑應把 expected version 設為必填,並在資料庫 conditional update 再驗一次。

Day 23 會加入 transaction-bound approval,讓核准內容與最後執行的交易對上。不過 policy decision 到 executor mutation 之間仍可能發生競態,這一段還需要原子更新或等價控制,不能只靠多一個 approval 步驟。

此外,Day 11 的 secure principal 是測試固定值,不是已驗證的 token claims。若日後從 request body 重建 principal,今天漂亮的 object policy 仍會站在錯誤身分上。Day 16 會處理這條 identity boundary;Day 23 再把人工核准綁到 canonical transaction,避免「人核准 A,Agent 最後執行 B」。

最後,即使應用層 PEP 正確,executor 的 workload identity 若仍能讀寫所有租戶,任何一次 policy bypass 都會放大 blast radius。Foundry RBAC、後端 data-plane RBAC 與業務物件授權要同時存在,彼此不能代班。

參考資料

下一篇連工具的說明書都不先相信。MCP server 網址沒變,description、schema 與 allowed tools 仍可能在同一個晚上換了一套行為。


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