웹어셈블리

웹어셈블리(Web Assembly)

웹어셈블리(Web Assembly)

웹어셈블리(Web Assembly) 또는 와즘(WASM)은 구글, 마이크로소프트, 애플, 모질라가 소속된 웹어셈블리 커뮤니티 그룹이 웹 성능을 향상시키기 위해 2015년부터 개발한 웹브라우저 런타임이자 표준 포맷이다.

개요

기존에 C, C++ 등 언어로 작성된 소스 코드를 웹어셈블리로 변환하여 웹 응용 프로그램 개발에 재활용할 수 있다. 그리고 기계어에 가까운 포맷 표준으로 웹 응용 프로그램의 실행 성능과 하드웨어 이식성이 높다. 예를 들면, 얼굴 인식 웹 응용 프로그램을 개발할 경우 기존에 C언어로 개발한 소스 코드가 있어도 브라우저에서 실행할 수 있는 방법이 없어 자바스크립트로 새로 구현해야 했지만, 웹어셈블리를 이용하여 C 소스 코드를 웹어셈블리 코드로 변환하게 되면 자바스크립트에서 사용할 수 있다. 따라서 기존 소스 코드를 재활용할 수 있고 응용 프로그램 실행 성능도 개선될 수 있다.

특히, 기존에 웹 응용 프로그램으로의 개발이 어렵고 성능도 높아야 하는 게임, 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등 여러 분야에 웹어셈블리를 적용하여 생산성을 높일 수 있다. 국제 웹 표준화 단체인 월드 와이드 웹 컨소시엄(W3C: World Wide Web Consortium)에서 2017년에 개발하였다. W3C 웹어셈블리 작업반에서 모질라(Mozilla), 마이크로소프트(Microsoft), 구글(Google)과 애플(Apple) 등 주요 브라우저 제작사와 관련 기업들이 협력하여 표준화를 추진한다.

역사

자바 스크립트가 만들어진 건 1995년이다. 자바 스크립트는 속도가 빠르지 않아 2008년 성능 전쟁이라고 말하는 기간이 시작되었다. 후에 JIP가 나오게 되면서 자바 스크립트의 속도는 10배 정도가 빨라졌다. 성능을 향상시키기 위한 노력을 계속되었고 웹 어셈블리가 개발되었다

수행 작업

웹어셈블리(WASM)는 웹에서 사용할 수 있는 효율적인 저수준 바이트 코드다. 웹어셈블리의 현실적인 실행 방법은 두가지로 나눌 수 있다. Emsciptne으로 C언어 혹은 C++으로 포팅하거나 Rust로 작성하고 웹어셈블리를 출력하면 된다. 웹어셈블리는 사용하면 자바스크립트가 아닌 C언어 혹은 C++등을 사용하여 프로그램을 작성한 다음 런타임 이전에 웹어셈블리로 컴파일이 가능하다. 이로서 우리는 실행이 매우 빠른 웹 앱을 얻을 수 있다.

실행

현재 WASM은 네이티브 코드보다 20%밖에 느리지 않다. 이것은 정말 놀라운 결과다. 이것은 샌드박스 환경으로 컴파일된 후 보안상 취약성이 없도록 하기 위해 매우 많은 제약 조건 하에서 실행되었음에도 불구하고 나타난 결과다. 실제 네이티브 코드에 비해서 속도 차이는 최소화 되어가고 있고 앞으로 WASM은 더더욱 빨라질 것이다.

웹어셈블리 툴

• 라이프(Life) : 클라우드 마켓 벌린의 라이프 프로젝트는 구글의 고(Go)언어로 제작된 교차 플랫폼 VM으로 구성된다. 웹어셈블리 레퍼런스 매뉴얼에 따라 수정됐고 일련의 최적화 기법을 사용한다.
• 와사비(Wassbi) : 와사비는 'WebAssembly analysis using binary instrumentation'을 의미한다. 프로그램 실행 중 프로그램 속성을 관찰하며, 동적 분석은 버그를 해결하고 성능 병목현상과 보안 문제를 확인하기 위해서 사용된다.
• 네뷸렛(Nebulet) : 현재 개발 중인 마이크로커널(Microkernel)로, 성능을 높이기 위해 링(Ring) 0 및 단일 주소 공간에서 웹어셈블리 모듈을 실행한다. 네뷸렛은 일부 작업 부하, 특히 서버와 관련된 작업에서 뛰어난 성능을 보여주고 있다. 하지만 링 0에서 모듈을 구동하면 보안 플래그가 올라갈 수 있으며 스펙터, 멜트다운, 실행 버그에 대한 우려가 증가할 수 있다.
• Wasmjit : 코어를 C90으로 작성한 임베디드형 Wasmjit 웹어셈블리 런타임은 주로 Emscripten 생성 웹어셈블리 모듈을 호스팅하는 리눅스 커널 모듈로 쓰이고 있다.. 이 구성에서는 링 0에서 실행되며 시스템 호출에 정상 기능 호출로 access한다. 개발자 라이언 헌터는 이것이 리눅스 커널에 포함되기를 바라고 있다. 헌터는 최근 Wasmjt로 엔진x(Nginx) 웹 서버를 구동했다.
• WAVM : WAVM(WebAssembly Virtual Machine)은 웹어셈블리용 단독형 VM이다. 표준 바이너리 형식뿐만 아니라 웹어셈블리 레퍼런스 해석기로 정의한 텍스트 형식을 로드할 수 있다. 텍스트 형식의 경우 WAVM은 레퍼런스 해석기가 사용하는 표준 스택(Stack) 기계 구문하고 AST 구문뿐만 아니라 모든 테스트 명령을 로드할 수 있다.
• 와빗(WebAssembly Binary Toolkit, WABT) : '와빗'이라고 발음하는 WABT 툴킷은 웹어셈블리 파일을 검사하거나 형식을 변환하는 툴이다.
• VS 코드용 웹어셈블리 툴킷(WebAssembly Toolkit for VS Code) : 마이크로소프트의 오픈 소스 코드 편집기 비쥬얼 스튜디오 코드의 확장기능이다. 원본 표현을 위해 웹어셈블리 바이너리 파일을 미리 보고 구문을 강조 표시할 수 있다. 이 확장기능의 주된 목적은 개발자가 웹어셈블리를 배울 수 있도록 돕는 것이다. 확장기능의 디버그 및 구문 강조를 개선해야 될 필요성이 있다.

목표

웹 어셈블리는 W3C웹어셈블리 커뮤니티 그룹에서 목표를 가지고 만들어 지고 있는 열린 표준이다.

• 빠르고, 효과적이고, 이식성이 좋을 것, 읽기 쉽고 디버깅이 가능할 것, 안전함을 유지할 것, 웹을 망가뜨리지 않을 것

핵심 컨셉

• 모듈 : 실행 가능한 컴퓨터 코드로 브라우저에서 컴파일 된 어셈블리 바이러니 파일이다.
• 메모리 : 바이트 들의 선형배열인 사이즈 조절이 가능한 버퍼 배열이다.
• 테이블 : 레퍼런스들의 사이즈 조절을 할 수 있는 형식 지정된 배열이다.
• 인스턴스 : 모듈과 그 모듈이 사용하는 모든 상태의 쌍

전망

국내에서 인터넷 사용이 본격화되기 시작한 시점은 1994년이다. 그 후 2012년을 기준으로 인터넷 이용률도 많이 늘었고 보급률도 많아졌다. 최근의 상황을 보면 다들 스마트폰에 많은 시간을 투자함으로써 인터넷도 많이 쓴다는 사실을 알 수 있다. 최근 정보를 알기 위해서는 디지털 공간에서 많은 정보를 공유하면서 새로운 정보를 얻게 되는 방식이다. 이러한 방식은 산업의 규모가 커질수록 관련 산업도 함께 성장한다는 특징을 갖고 있다. 웹 어셈블리도 앞으로 더 성장해 갈 전망이다.

참고자료

• 〈웹어셈블리〉, 《네이버 지식백과》
• mdnwebdocs-bot, Jungbin-Kim, limkukhyun, mingrammer, kesuekim, 0xABXDEF, 〈어셈블리의 컨셉〉, 《MDN web docs》
• Paul Krill, 〈"'웹의 미래' 최신 웹어셈블리 툴 8가지〉, 《CIO》, 2018-12-18
• 퓨처메인 주식회사, 〈'웹의 미래' 최신 웹어셈블리 툴〉, 《FUTURE MAIN》, 2019-04-17
• IT 그리고 책, 〈웹의 네이티브화, 웹 어셈블리〉, 《네이버 블로그》, 2019-06-13

같이 보기

• 이와즘(eWASM)
• 어셈블리

이 웹어셈블리 문서는 프로그래밍에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

개발 : 프로그래밍 □■⊕, 소프트웨어, 데이터, 솔루션, 보안, 하드웨어, 컴퓨터, 사무자동화, 인터넷, 모바일, 사물인터넷, 게임, 메타버스, 디자인 프로그래밍 언어 ASP • C 언어 • C++ • C# • CSS • D 언어 • HTML • HTML5 • JSP • PHP • R • XHTML • XML • XSLT • 고(Go) • 고급언어 • 기계어 • 델파이 • 러스트 • 루비 • 루아 • 리액트 • 리퀴디티 • 무브 • 미켈슨 • 베이직 • 브이비스크립트 • 비주얼 C++ • 비주얼베이직(VB) • 비주얼베이직닷넷(VB.NET) • 솔리디티 • 스몰토크 • 스위프트 언어 • 스칼라 • 스크립트 언어 • 알골 • 어셈블리 • 언리얼스크립트 • 얼랭 • 에이잭스(Ajax) • 엠에프씨(MFC) • 오브젝티브-C • 오브젝트 파스칼 • 오카멜 • 웹어셈블리(WASM) • 이와즘(eWASM) • 자바 • 자바스크립트 • 저급언어 • 제이슨(JSON) • 제이쿼리(jQuery) • 카멜 • 코볼 • 코틀린 • 콜드퓨전 • 타입스크립트 • 파스칼 • 파워스크립트 • 파이썬 • 펄(Perl) • 포트란 • 프로씨(Pro-C) • 피엘에스큐엘(PL/SQL) • 피엘원(PL/I) • 하스켈 개발방법론 CBD 개발방법론 • EA • 구조적 개발방법론 • 객체지향 개발방법론 • 라이브러리 • 람다 아키텍처 • 모듈 • 모듈화 • 벤치마킹 • 소프트웨어 개발방법론 • 스크럼 • 스프린트 • 아키텍처 • 아키텍트 • 애자일 • 웹개발방법론 • 정보공학 개발방법론 • 컴포넌트 • 테일러링 • 템플릿 • 폭포수 모델 • 프로젝트 • 프로토타입 • 피드백 코딩 EUC-KR • UTF-8 • 값 • 글루웨어 • 노팔로우 링크 • 두팔로우 링크 • 디버깅 • 디코딩 • 마크업 • 버그 • 부트스트랩 • 세이브포인트 • 소스코드 • 시큐어코딩 • 아스키 • 액티브엑스 • 오픈소스 • 유니코드 • 인코딩 • 재컴파일 • 주석 • 컴파일 • 컴퓨터 프로그램 • 코드 • 코딩 • 태그 • 테스트 • 테이블 • 텍스트 • 파싱 • 퍼블리싱 • 퓨니코드 • 하드코딩 • 하이퍼링크 • 하이퍼텍스트 프로그래밍 C 명령어 • 객체 • 객체지향 • 객체지향 프로그래밍 • 거짓 • 관계연산자 • 기본형 변수 • 널 • 논리 • 논리연산 • 논리연산자 • 다중상속 • 다형성 • 대입 • 대입문 • 대입연산자 • 더블 • 도스 명령어 • 디폴트 • 레지스터변수 • 루프 • 리눅스 명령어 • 리턴 • 메모리 주소 • 메소드 • 멤버 • 명령문 • 명령어 • 무한루프 • 문자 • 문자열 • 바이트 • 반복문 • 배열 • 변수 • 분기 • 분기문 • 불린 • 브레이크 • 비교연산자 • 비트연산자 • 산술연산자 • 상속 • 상수 • 생성자 • 선언 • 선언문 • 설정자 • 속성 • 스위치 • 스태틱 • 시프트연산자 • 실행 • 실행문 • 어노테이션 • 에코 • 역참조 • 연산 • 연산문 • 연산자 • 오버로딩 • 오버라이딩 • 외부변수 • 윈도우 명령어 • 유닉스 명령어 • 인스턴스 • 인스트럭션 • 인클루드 • 인터페이스 • 임포트 • 입력 • 입력문 • 입출력 • 입출력문 • 자료형(데이터 타입) • 자바 명령어 • 자바 예약어 • 자바 컬렉션 • 전역변수 • 접근자 • 접근제어자 • 정보은닉 • 정수형 • 정적변수 • 제어 • 제어문 • 제어자 • 조건 • 조건문 • 조건연산자 • 주소 • 증감연산자 • 지역변수 • 참 • 참조 • 참조변수 • 초기화 • 추상메소드 • 추상클래스 • 추상화 • 출력 • 출력문 • 캡슐화 • 케이스 • 클래스 • 파라미터(매개변수) • 파이널 • 패키지 • 퍼블릭 • 포인터 • 프라이빗 • 프로텍티드 • 필드(멤버변수) • 함수 • 환경변수 명령어 abstract • array • boolean • break • byte • case • char • continue • default • double • do while • echo • elif • else • else if • false • final • float • for • gosub • goto • if • if else • import • include • int • join • long • long long • null • print • printf • println • private • protected • public • return • scanf • short • stdio.h • static • string • switch • temp • then • true • unsigned • void • while 디자인패턴 구조패턴 • 동시성패턴 • 동시실행패턴 • 모델-뷰-컨트롤러 패턴 • 상태패턴 • 생성패턴 • 싱글톤패턴 • 아키텍처패턴 • 전략패턴 • 커맨드패턴 • 행동패턴 프로그래밍 인물 귀도 반 로썸 • 그레이스 머레이 호퍼 • 니클라우스 비르트 • 댄 브릭클린 • 더그 커팅 • 데니스 리치 • 리누스 토르발스 • 리처드 그린블라트 • 마거릿 해밀턴 • 마크 앤드리슨 • 빈트 서프 • 빌 게이츠 • 빌 조이 • 스티브 잡스 • 에이다 러브레이스 • 제임스 고슬링 • 척 벤턴 • 켄 톰슨 • 팀 패터슨 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반