വെബ്അസെംബ്ലി WASI ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷൻ: സാർവത്രിക റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ സാധ്യമാക്കുന്നു

അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ ലോകത്ത്, ഒരേ സമയം സുരക്ഷിതവും, ഉയർന്ന പോർട്ടബിലിറ്റിയുള്ളതും, അവിശ്വസനീയമാംവിധം കാര്യക്ഷമവുമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായുള്ള അന്വേഷണം വളരെ പ്രധാനമായിത്തീർന്നിരിക്കുന്നു. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഡെവലപ്പർമാരും ആർക്കിടെക്റ്റുകളും, വിവിധ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, വൈവിധ്യമാർന്ന ഹാർഡ്‌വെയർ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ, ശക്തമായ സുരക്ഷാ അതിരുകൾക്കായുള്ള നിരന്തരമായ ആവശ്യം എന്നിവ ഉയർത്തുന്ന വെല്ലുവിളികളുമായി മല്ലിടുകയാണ്. ഈ ആഗോള വെല്ലുവിളിയാണ് WebAssembly (Wasm), അതിന്റെ സിസ്റ്റം ഇന്റർഫേസായ WASI (WebAssembly System Interface) എന്നിവയുടെ ഒരു ശക്തമായ മുന്നേറ്റത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്.

WASI-യുടെ പുതുമയുടെ കാതൽ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷൻ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ സംവിധാനമാണ്. ഇത് സാർവത്രിക റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ എന്ന വാഗ്ദാനത്തിന് അടിത്തറയിടുന്നു. ഈ ബ്ലോഗ് പോസ്റ്റ് ഈ നിർണായകമായ വശത്തെക്കുറിച്ച് വിശദമായി പ്രതിപാദിക്കുന്നു. ഹോസ്റ്റിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ WASI എങ്ങനെ വെർച്വൽ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുവെന്നും, അതുവഴി അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങൾ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ വെബ്അസെംബ്ലി മൊഡ്യൂളുകളെ പുറം ലോകവുമായി വളരെ സുരക്ഷിതവും, പോർട്ടബിളും, കാര്യക്ഷമവുമായ രീതിയിൽ സംവദിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നുവെന്നും ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.

വെല്ലുവിളി: കോഡും യഥാർത്ഥ റിസോഴ്സുകളും തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കൽ

WASI-യുടെ പരിഹാരം പരിശോധിക്കുന്നതിനുമുമ്പ്, അത് അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്ന അടിസ്ഥാന പ്രശ്നം മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, അവ എത്ര സങ്കീർണ്ണമാണെങ്കിലും, ബാഹ്യ റിസോഴ്സുകളുമായി സംവദിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഫയലുകൾ വായിക്കുകയും എഴുതുകയും ചെയ്യുക, നെറ്റ്‌വർക്കുകളിലൂടെ ഡാറ്റ അയക്കുകയും സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുക, നിലവിലെ സമയം ആക്‌സസ് ചെയ്യുക, റാൻഡം നമ്പറുകൾ ഉണ്ടാക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ എൻവയോൺമെൻ്റ് വേരിയബിളുകളെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കുക എന്നിവയെല്ലാം ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. പരമ്പരാഗതമായി, ഈ ഇടപെടലുകൾ സിസ്റ്റം കോളുകൾ വഴിയാണ് നടത്തുന്നത് - അതായത് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം (OS) കേർണൽ നൽകുന്ന പ്രത്യേക ഫംഗ്ഷനുകൾ.

"നേറ്റീവ്" പ്രതിസന്ധി: OS-നിർദ്ദിഷ്ട ഇന്റർഫേസുകളും உள்ளார்ന്ന അപകടസാധ്യതകളും

ഒരു ഫയലിൽ ഡാറ്റ സേവ് ചെയ്യാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത C അല്ലെങ്കിൽ Rust-ൽ എഴുതിയ ഒരു പ്രോഗ്രാം പരിഗണിക്കുക. ഒരു ലിനക്സ് സിസ്റ്റത്തിൽ, അത് open(), write(), close() പോലുള്ള POSIX സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫംഗ്ഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ചേക്കാം. ഒരു വിൻഡോസ് സിസ്റ്റത്തിൽ, അത് CreateFile(), WriteFile(), CloseHandle() പോലുള്ള Win32 API-കൾ ഉപയോഗിക്കും. ഈ പ്രകടമായ വ്യത്യാസം അർത്ഥമാക്കുന്നത് ഒരു OS-നായി എഴുതിയ കോഡ് മറ്റൊന്നിൽ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന് കാര്യമായ മാറ്റങ്ങളോ അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായും വ്യത്യസ്തമായ നിർവ്വഹണങ്ങളോ ആവശ്യമായി വരുന്നു എന്നതാണ്. പോർട്ടബിലിറ്റിയുടെ ഈ അഭാവം ആഗോള ഉപയോക്താക്കളെ ലക്ഷ്യമിടുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് കാര്യമായ ഡെവലപ്‌മെൻ്റ്, മെയിൻ്റനൻസ് ഭാരം ഉണ്ടാക്കുന്നു.

പോർട്ടബിലിറ്റിക്കപ്പുറം, സിസ്റ്റം കോളുകളിലേക്കുള്ള നേരിട്ടുള്ള പ്രവേശനം കാര്യമായ സുരക്ഷാ പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. OS-ൻ്റെ മുഴുവൻ സിസ്റ്റം കോളുകളിലേക്കും അനിയന്ത്രിതമായ പ്രവേശനം ലഭിച്ച ഒരു തെമ്മാടി അല്ലെങ്കിൽ അപഹരിക്കപ്പെട്ട ആപ്ലിക്കേഷന്, സാധ്യതയനുസരിച്ച്:

• സിസ്റ്റത്തിലെ ഏത് ഫയലും ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും: സെൻസിറ്റീവ് കോൺഫിഗറേഷൻ ഫയലുകൾ വായിക്കുകയോ പ്രധാനപ്പെട്ട സിസ്റ്റം ബൈനറികളിൽ മാരകമായ കോഡ് എഴുതുകയോ ചെയ്യാം.
• ഏത് നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്ഷനുകളും തുറക്കാൻ കഴിയും: ഡിനയൽ-ഓഫ്-സർവീസ് ആക്രമണങ്ങൾ നടത്തുകയോ ഡാറ്റ ചോർത്തുകയോ ചെയ്യാം.
• സിസ്റ്റം പ്രോസസ്സുകളിൽ കൃത്രിമം കാണിക്കാൻ കഴിയും: അത്യാവശ്യ സേവനങ്ങൾ അവസാനിപ്പിക്കുകയോ പുതിയ, അനധികൃത പ്രോസസ്സുകൾ ഉണ്ടാക്കുകയോ ചെയ്യാം.

വെർച്വൽ മെഷീനുകൾ (VMs) അല്ലെങ്കിൽ കണ്ടെയ്‌നറുകൾ (ഡോക്കർ പോലുള്ളവ) പോലുള്ള പരമ്പരാഗത നിയന്ത്രണ തന്ത്രങ്ങൾ ഒരു പരിധി വരെ ഐസൊലേഷൻ നൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, VM-കൾക്ക് കാര്യമായ ഓവർഹെഡ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ കണ്ടെയ്‌നറുകൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണെങ്കിലും, അവ ഇപ്പോഴും ഷെയർ ചെയ്ത കേർണൽ റിസോഴ്സുകളെ ആശ്രയിക്കുന്നു. "കണ്ടെയ്‌നർ എസ്‌കേപ്പുകൾ" അല്ലെങ്കിൽ അമിതമായ പ്രിവിലേജ്ഡ് ആക്‌സസ് തടയുന്നതിന് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ കോൺഫിഗറേഷൻ ആവശ്യമാണ്. അവ പ്രോസസ്സ് തലത്തിൽ ഐസൊലേഷൻ നൽകുന്നു, എന്നാൽ Wasm, WASI എന്നിവ ലക്ഷ്യമിടുന്ന സൂക്ഷ്മമായ റിസോഴ്സ് തലത്തിൽ അത് നൽകണമെന്നില്ല.

"സാൻഡ്ബോക്സ്" ആവശ്യം: പ്രയോജനം നഷ്ടപ്പെടുത്താതെയുള്ള സുരക്ഷ

സെർവർലെസ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ, എഡ്ജ് ഉപകരണങ്ങൾ, അല്ലെങ്കിൽ ബ്രൗസർ എക്സ്റ്റൻഷനുകൾ പോലുള്ള ആധുനിക, വിശ്വാസയോഗ്യമല്ലാത്ത, അല്ലെങ്കിൽ മൾട്ടി-ടെനന്റ് പരിതസ്ഥിതികൾക്ക്, വളരെ കർശനവും സൂക്ഷ്മവുമായ സാൻഡ്‌ബോക്‌സിംഗ് ആവശ്യമാണ്. ഒരു കോഡ് കഷണത്തിന് അനാവശ്യമായ അധികാരങ്ങളോ വ്യക്തമായി ആവശ്യമില്ലാത്ത റിസോഴ്സുകളിലേക്ക് പ്രവേശനമോ നൽകാതെ തന്നെ അതിന്റെ ഉദ്ദേശിച്ച പ്രവർത്തനം നടത്താൻ അനുവദിക്കുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യം. ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രിവിലേജ് തത്വം (principle of least privilege) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ തത്വം, ശക്തമായ സുരക്ഷാ രൂപകൽപ്പനയുടെ അടിസ്ഥാനമാണ്.

വെബ്അസെംബ്ലി (Wasm): സാർവത്രിക ബൈനറി ഫോർമാറ്റ്

WASI-യുടെ പുതുമകളെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിൽ മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, വെബ്അസെംബ്ലിയെക്കുറിച്ച് ഹ്രസ്വമായി ഓർക്കാം. ഉയർന്ന പ്രകടനശേഷിയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു ലോ-ലെവൽ ബൈറ്റ്കോഡ് ഫോർമാറ്റാണ് Wasm. ഇത് നിരവധി ആകർഷകമായ ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു:

• പോർട്ടബിലിറ്റി: Wasm ബൈറ്റ്കോഡ് പ്ലാറ്റ്ഫോം-അജ്ഞാതമാണ്, അതായത് അടിസ്ഥാന CPU ആർക്കിടെക്ചറോ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റമോ പരിഗണിക്കാതെ, Wasm റൺടൈം ഉള്ള ഏത് സിസ്റ്റത്തിലും ഇത് പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് ജാവയുടെ "ഒരിക്കൽ എഴുതുക, എവിടെയും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുക" എന്നതിന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ വളരെ താഴ്ന്ന തലത്തിൽ, നേറ്റീവ് പ്രകടനത്തോട് കൂടുതൽ അടുത്ത്.
• പ്രകടനം: Wasm രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത് നേറ്റീവ് എക്സിക്യൂഷൻ വേഗതയ്ക്ക് അടുത്താണ്. Wasm റൺടൈം ഇതിനെ ഉയർന്ന ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത മെഷീൻ കോഡിലേക്ക് കംപൈൽ ചെയ്യുന്നു, ഇത് CPU-ഇന്റൻസീവ് ജോലികൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
• സുരക്ഷ: Wasm ഡിഫോൾട്ടായി സുരക്ഷിതവും മെമ്മറി-സേഫ് സാൻഡ്‌ബോക്‌സിലുമാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. Wasm റൺടൈം വ്യക്തമായി അനുമതി നൽകിയിട്ടില്ലെങ്കിൽ അതിന് ഹോസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ മെമ്മറിയോ റിസോഴ്സുകളോ നേരിട്ട് ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല.
• ഭാഷാ-അജ്ഞാതം: ഡെവലപ്പർമാർക്ക് വിവിധ ഭാഷകളിൽ (Rust, C/C++, Go, AssemblyScript, കൂടാതെ മറ്റു പലതും) എഴുതിയ കോഡ് Wasm-ലേക്ക് കംപൈൽ ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഇത് ഭാഷാ-നിർദ്ദിഷ്ട റൺടൈം ആശ്രിതത്വങ്ങളില്ലാതെ പോളിഗ്ലോട്ട് വികസനം അനുവദിക്കുന്നു.
• ചെറിയ വലിപ്പം: Wasm മൊഡ്യൂളുകൾ സാധാരണയായി വളരെ ചെറുതാണ്, ഇത് വേഗതയേറിയ ഡൗൺലോഡുകൾ, കുറഞ്ഞ മെമ്മറി ഉപഭോഗം, വേഗത്തിലുള്ള സ്റ്റാർട്ടപ്പ് സമയം എന്നിവയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് എഡ്ജ്, സെർവർലെസ് പരിതസ്ഥിതികൾക്ക് നിർണായകമാണ്.

Wasm ഒരു ശക്തമായ എക്സിക്യൂഷൻ എൻവയോൺമെന്റ് നൽകുമ്പോൾ, അത് സ്വാഭാവികമായും ഒറ്റപ്പെട്ടതാണ്. ഫയലുകൾ, നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് സിസ്റ്റം റിസോഴ്സുകൾ എന്നിവയുമായി സംവദിക്കാൻ ഇതിന് ബിൽറ്റ്-ഇൻ കഴിവുകളില്ല. ഇവിടെയാണ് WASI-യുടെ പ്രസക്തി.

WASI: വെബ്അസെംബ്ലിയെയും ഹോസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തെയും കൃത്യതയോടെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു

WASI, അല്ലെങ്കിൽ വെബ്അസെംബ്ലി സിസ്റ്റം ഇന്റർഫേസ്, വെബ്അസെംബ്ലി മൊഡ്യൂളുകളെ ഹോസ്റ്റ് എൻവയോൺമെന്റുകളുമായി സുരക്ഷിതമായി സംവദിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന സ്റ്റാൻഡേർഡ് API-കളുടെ ഒരു മോഡുലാർ ശേഖരമാണ്. ഇത് OS-അജ്ഞാതമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു, ബ്രൗസറിന് പുറത്ത് Wasm മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് യഥാർത്ഥ പോർട്ടബിലിറ്റി കൈവരിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.

സിസ്റ്റം ഇന്റർഫേസുകളുടെ പങ്ക്: ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള ഒരു കരാർ

WASI-യെ ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് കരാറായി ചിന്തിക്കുക. WASI സ്പെസിഫിക്കേഷനനുസരിച്ച് എഴുതിയ ഒരു Wasm മൊഡ്യൂളിന് സിസ്റ്റം റിസോഴ്സുകൾ അഭ്യർത്ഥിക്കാൻ (ഉദാഹരണത്തിന്, "ഒരു ഫയൽ തുറക്കുക," "ഒരു സോക്കറ്റിൽ നിന്ന് വായിക്കുക") ഏതൊക്കെ ഫംഗ്ഷനുകൾ വിളിക്കാമെന്ന് കൃത്യമായി അറിയാം. Wasm മൊഡ്യൂളിനെ ഹോസ്റ്റ് ചെയ്യുകയും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന Wasm റൺടൈം, ഈ WASI ഫംഗ്ഷനുകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിനും, ഈ സാങ്കൽപ്പിക അഭ്യർത്ഥനകളെ ഹോസ്റ്റ് OS-ലെ യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തനങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നതിനും ഉത്തരവാദിയാണ്. ഈ അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ ലെയറാണ് WASI-യുടെ ശക്തിയുടെ താക്കോൽ.

WASI-യുടെ ഡിസൈൻ തത്വങ്ങൾ: കെയ്പ്പബിലിറ്റി-ബേസ്ഡ് സെക്യൂരിറ്റിയും ഡിറ്റർമിനിസവും

WASI-യുടെ ഡിസൈൻ കെയ്പ്പബിലിറ്റി-ബേസ്ഡ് സെക്യൂരിറ്റിയാൽ വളരെയധികം സ്വാധീനിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു Wasm മൊഡ്യൂളിന് ചില പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യാൻ ഒരു പൊതുവായ അനുമതി (ഉദാഹരണത്തിന്, "എല്ലാ ഫയൽ ആക്‌സസും") നൽകുന്നതിനുപകരം, പ്രത്യേക റിസോഴ്സുകൾക്കായി അതിന് പ്രത്യേക "കഴിവുകൾ" (capabilities) മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. ഇതിനർത്ഥം, ഹോസ്റ്റ് Wasm മൊഡ്യൂളിന് ആവശ്യമുള്ള കൃത്യമായ അനുമതികൾ പരിമിതമായ റിസോഴ്സുകൾക്കായി മാത്രം നൽകുന്നു എന്നാണ്. ഈ തത്വം ആക്രമണ സാധ്യതകളെ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.

മറ്റൊരു നിർണായക തത്വം ഡിറ്റർമിനിസം ആണ്. ബ്ലോക്ക്ചെയിൻ അല്ലെങ്കിൽ റീപ്രൊഡ്യൂസിബിൾ ബിൽഡുകൾ പോലുള്ള പല ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങളിലും, ഒരേ ഇൻപുട്ടുകൾ നൽകിയാൽ ഒരു Wasm മൊഡ്യൂൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരേ ഔട്ട്പുട്ട് നൽകേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. സിസ്റ്റം കോളുകൾക്ക് വ്യക്തമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട സ്വഭാവങ്ങൾ നൽകിക്കൊണ്ട് ഇത് സുഗമമാക്കാൻ WASI രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു, സാധ്യമാകുന്നിടത്തെല്ലാം നോൺ-ഡിറ്റർമിനിസം കുറയ്ക്കുന്നു.

ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷൻ: റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷനിലേക്ക് ഒരു ആഴത്തിലുള്ള பார்வை

ഇനി, കാര്യത്തിന്റെ കാതലിലേക്ക് വരാം: ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷനിലൂടെ WASI എങ്ങനെയാണ് റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ കൈവരിക്കുന്നത്. WASI-യുടെ സുരക്ഷയുടെയും പോർട്ടബിലിറ്റിയുടെയും വാഗ്ദാനത്തിന് ഈ സംവിധാനം കേന്ദ്രമാണ്.

എന്താണ് ഒരു ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ? (പരമ്പരാഗത കാഴ്ചപ്പാട്)

പരമ്പരാഗത യൂനിക്സ് പോലുള്ള ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഒരു ഫയൽ അല്ലെങ്കിൽ പൈപ്പ്, സോക്കറ്റ്, അല്ലെങ്കിൽ ഉപകരണം പോലുള്ള മറ്റ് ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്പുട്ട് റിസോഴ്സുകൾ ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കൽപ്പിക സൂചകമാണ് (സാധാരണയായി ഒരു പോസിറ്റീവ് പൂർണ്ണസംഖ്യ) ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ (FD). ഒരു പ്രോഗ്രാം ഒരു ഫയൽ തുറക്കുമ്പോൾ, OS ഒരു ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ തിരികെ നൽകുന്നു. പ്രോഗ്രാം പിന്നീട് ആ ഫയലിലെ തുടർന്നുള്ള എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും ഈ FD ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതായത് വായിക്കാനും എഴുതാനും അല്ലെങ്കിൽ സീക്ക് ചെയ്യാനും. പ്രോസസ്സുകൾ പുറം ലോകവുമായി എങ്ങനെ സംവദിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകമാണ് FD-കൾ.

ഒരു Wasm കാഴ്ചപ്പാടിൽ പരമ്പരാഗത FD-കളുടെ പ്രശ്നം അവ ഹോസ്റ്റ്-നിർദ്ദിഷ്ടമാണ് എന്നതാണ്. ഒരു OS-ലെ ഒരു FD നമ്പർ മറ്റൊരു OS-ൽ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ഒരു റിസോഴ്സുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ അസാധുവായിരിക്കാം. കൂടാതെ, ഹോസ്റ്റ് FD-കളുടെ നേരിട്ടുള്ള കൃത്രിമം ഏതെങ്കിലും സാൻഡ്ബോക്സിംഗിനെ മറികടക്കുന്നു, ഇത് Wasm മൊഡ്യൂളിന് അനിയന്ത്രിതമായ പ്രവേശനം നൽകുന്നു.

WASI-യുടെ വെർച്വൽ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്ററുകൾ: അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ ലെയർ

WASI അതിൻ്റേതായ വെർച്വൽ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്ററുകൾ എന്ന ആശയം അവതരിപ്പിക്കുന്നു. WASI ഉപയോഗിച്ച് കംപൈൽ ചെയ്ത ഒരു Wasm മൊഡ്യൂളിന് ഒരു ഫയലുമായോ നെറ്റ്‌വർക്ക് സോക്കറ്റുമായോ സംവദിക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ, അത് ഹോസ്റ്റ് OS-ൻ്റെ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്ററുകളുമായി നേരിട്ട് സംവദിക്കുന്നില്ല. പകരം, അത് ഒരു WASI-നിർവചിത API (ഉദാ. wasi_snapshot_preview1::fd_read) ഉപയോഗിച്ച് WASI റൺടൈമിനോട് ഒരു അഭ്യർത്ഥന നടത്തുന്നു.

അത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് നോക്കാം:

1. ഹോസ്റ്റ് പ്രീ-ഓപ്പണിംഗ്: Wasm മൊഡ്യൂൾ എക്സിക്യൂഷൻ ആരംഭിക്കുന്നതിനുമുമ്പ്, ഹോസ്റ്റ് എൻവയോൺമെന്റ് (Wasm റൺടൈം) മൊഡ്യൂളിനായി പ്രത്യേക ഡയറക്ടറികളോ റിസോഴ്സുകളോ വ്യക്തമായി "പ്രീ-ഓപ്പൺ" ചെയ്യുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, Wasm മൊഡ്യൂളിന് /my-data പോലുള്ള ഒരു പ്രത്യേക ഡയറക്ടറിയിലെ ഫയലുകൾ മാത്രമേ ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയൂ എന്ന് ഹോസ്റ്റ് തീരുമാനിക്കുകയും അതിന് റീഡ്-ഒൺലി ആക്‌സസ് നൽകുകയും ചെയ്തേക്കാം.
2. വെർച്വൽ FD അസൈൻമെന്റ്: പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്ത ഓരോ റിസോഴ്സിനും, ഹോസ്റ്റ് ഒരു വെർച്വൽ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ (ഒരു പൂർണ്ണസംഖ്യ) നൽകുന്നു, അത് *Wasm മൊഡ്യൂളിന്റെ സാൻഡ്‌ബോക്‌സിനുള്ളിൽ മാത്രം* അർത്ഥവത്തായതാണ്. ഈ വെർച്വൽ FD-കൾ സാധാരണയായി 3 അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതലായിരിക്കും, കാരണം FD 0, 1, 2 എന്നിവ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഇൻപുട്ട്, സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഔട്ട്പുട്ട്, സ്റ്റാൻഡേർഡ് എറർ എന്നിവയ്ക്കായി പരമ്പരാഗതമായി നീക്കിവച്ചിരിക്കുന്നു, അവയും WASI വെർച്വലൈസ് ചെയ്യുന്നു.
3. കെയ്പ്പബിലിറ്റി നൽകൽ: വെർച്വൽ FD-യ്‌ക്കൊപ്പം, ഹോസ്റ്റ് ആ വെർച്വൽ FD-യ്‌ക്കായി ഒരു കൂട്ടം കെയ്പ്പബിലിറ്റികളും (അനുമതികൾ) നൽകുന്നു. ഈ കെയ്പ്പബിലിറ്റികൾ വളരെ സൂക്ഷ്മവും Wasm മൊഡ്യൂളിന് ആ റിസോഴ്സിൽ എന്ത് പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യാമെന്ന് കൃത്യമായി വ്യക്തമാക്കുന്നതുമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഡയറക്ടറി ഒരു വെർച്വൽ FD (ഉദാ. 3) ഉപയോഗിച്ച് read, write, create_file എന്നിവയ്ക്കുള്ള കെയ്പ്പബിലിറ്റികളോടെ പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്തേക്കാം. മറ്റൊരു ഫയൽ വെർച്വൽ FD 4 ഉം read കെയ്പ്പബിലിറ്റി മാത്രമായും പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്തേക്കാം.
4. Wasm മൊഡ്യൂൾ ഇടപെടൽ: Wasm മൊഡ്യൂളിന് ഒരു ഫയലിൽ നിന്ന് വായിക്കാൻ താൽപ്പര്യപ്പെടുമ്പോൾ, അത് wasi_snapshot_preview1::path_open പോലുള്ള ഒരു WASI ഫംഗ്ഷനെ വിളിക്കുന്നു, പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്ത ഡയറക്ടറികളിലൊന്നിന് ആപേക്ഷികമായ ഒരു പാത്ത് വ്യക്തമാക്കുന്നു (ഉദാ. വെർച്വൽ FD 3-ന് ആപേക്ഷികമായി "data.txt"). വിജയകരമാണെങ്കിൽ, WASI റൺടൈം പുതുതായി തുറന്ന ഫയലിനായി *മറ്റൊരു* വെർച്വൽ FD തിരികെ നൽകുന്നു, ഒപ്പം അതിന്റെ പ്രത്യേക കെയ്പ്പബിലിറ്റികളും. മൊഡ്യൂൾ പിന്നീട് ഈ പുതിയ വെർച്വൽ FD റീഡ്/റൈറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
5. ഹോസ്റ്റ് മാപ്പിംഗ്: ഹോസ്റ്റിലെ Wasm റൺടൈം ഈ WASI കോളുകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. ഇത് വെർച്വൽ FD പരിശോധിക്കുകയും, അനുവദിച്ച കെയ്പ്പബിലിറ്റികൾക്കെതിരെ അഭ്യർത്ഥിച്ച പ്രവർത്തനം പരിശോധിക്കുകയും, തുടർന്ന് ഈ വെർച്വൽ അഭ്യർത്ഥനയെ ഹോസ്റ്റ് OS-ലെ അനുബന്ധ *നേറ്റീവ്* സിസ്റ്റം കോളിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്ത റിസോഴ്സ് മാപ്പ് ചെയ്യുന്ന യഥാർത്ഥ, അടിസ്ഥാന ഹോസ്റ്റ് ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ ഉപയോഗിച്ച്.

ഈ മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും Wasm മൊഡ്യൂളിന് സുതാര്യമായി നടക്കുന്നു. Wasm മൊഡ്യൂൾ എപ്പോഴും അതിന്റെ സാങ്കൽപ്പിക, വെർച്വൽ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്ററുകളും അവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കെയ്പ്പബിലിറ്റികളും മാത്രമേ കാണുകയും പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുള്ളൂ. ഹോസ്റ്റിന്റെ അടിസ്ഥാന ഫയൽ സിസ്റ്റം ഘടന, അതിന്റെ നേറ്റീവ് FD-കൾ, അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ പ്രത്യേക സിസ്റ്റം കോൾ രീതികൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് അതിന് യാതൊരു അറിവുമില്ല.

ഉദാഹരണം: ഒരു ഡയറക്ടറി പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്യുമ്പോൾ

ചിത്രങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു Wasm മൊഡ്യൂൾ സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഹോസ്റ്റ് എൻവയോൺമെന്റ് ഇത് പോലുള്ള ഒരു കമാൻഡ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിപ്പിച്ചേക്കാം:

wasmtime --mapdir /in::/var/data/images --mapdir /out::/tmp/processed-images image-processor.wasm

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ:

• ഹോസ്റ്റ് Wasm റൺടൈം (ഉദാ. Wasmtime) രണ്ട് ഹോസ്റ്റ് ഡയറക്ടറികൾ പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്യുന്നു: /var/data/images, /tmp/processed-images.
• ഇത് /var/data/images നെ Wasm മൊഡ്യൂളിന്റെ വെർച്വൽ പാത്ത് /in ലേക്ക് മാപ്പ് ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അതിന് read, lookup കെയ്പ്പബിലിറ്റികൾ നൽകുന്നു. ഇതിനർത്ഥം Wasm മൊഡ്യൂളിന് അതിന്റെ വെർച്വൽ /in ഡയറക്ടറിക്കുള്ളിലെ ഫയലുകൾ ലിസ്റ്റ് ചെയ്യാനും വായിക്കാനും കഴിയും.
• ഇത് /tmp/processed-images നെ Wasm മൊഡ്യൂളിന്റെ വെർച്വൽ പാത്ത് /out ലേക്ക് മാപ്പ് ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അതിന് write, create_file, remove_file കെയ്പ്പബിലിറ്റികൾ നൽകുന്നു. ഇത് Wasm മൊഡ്യൂളിനെ പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ചിത്രങ്ങൾ അതിന്റെ വെർച്വൽ /out ഡയറക്ടറിയിലേക്ക് എഴുതാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
• Wasm മൊഡ്യൂളിനോട് /in/picture.jpg തുറക്കാൻ ആവശ്യപ്പെടുമ്പോൾ, ആ ഫയലിനായി ഒരു വെർച്വൽ FD ലഭിക്കുന്നു. തുടർന്ന് ആ വെർച്വൽ FD ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രത്തിന്റെ ഡാറ്റ വായിക്കാൻ കഴിയും. പ്രോസസ്സിംഗ് പൂർത്തിയാക്കി ഫലം സേവ് ചെയ്യാൻ താൽപ്പര്യപ്പെടുമ്പോൾ, അത് /out/picture-processed.png തുറക്കുകയും, മറ്റൊരു വെർച്വൽ FD ലഭിക്കുകയും, പുതിയ ഫയൽ എഴുതാൻ അത് ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഹോസ്റ്റിലെ /in യഥാർത്ഥത്തിൽ /var/data/images ആണെന്നോ /out എന്നത് /tmp/processed-images ആണെന്നോ Wasm മൊഡ്യൂളിന് അറിയില്ല. അതിന്റെ സാൻഡ്ബോക്സ് ചെയ്ത, വെർച്വൽ ഫയൽ സിസ്റ്റത്തെക്കുറിച്ച് മാത്രമേ അതിനറിയൂ.

ആഗോള ആവാസവ്യവസ്ഥയ്ക്കുള്ള പ്രായോഗിക പ്രത്യാഘാതങ്ങളും നേട്ടങ്ങളും

WASI-യുടെ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷന്റെ ഭംഗി കേവലം സാങ്കേതിക മികവിനപ്പുറം വ്യാപിക്കുന്നു; ആഗോളതലത്തിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന സാങ്കേതിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഡെവലപ്പർമാർക്കും ഓർഗനൈസേഷനുകൾക്കും ഇത് വലിയ നേട്ടങ്ങൾ നൽകുന്നു:

1. സമാനതകളില്ലാത്ത സുരക്ഷ: ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രിവിലേജ് തത്വം പ്രായോഗികമാക്കുന്നു

ഇതാണ് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട നേട്ടം എന്ന് വാദിക്കാം. വ്യക്തമായ ഹോസ്റ്റ് പ്രീ-ഓപ്പണിംഗിലൂടെയും കെയ്പ്പബിലിറ്റി നൽകുന്നതിലൂടെയും, WASI ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രിവിലേജ് തത്വം കർശനമായി നടപ്പിലാക്കുന്നു. ഒരു Wasm മൊഡ്യൂളിന് അതിന് നൽകിയിട്ടുള്ളത് കൃത്യമായി ആക്സസ് ചെയ്യാൻ മാത്രമേ കഴിയൂ. അതിന് കഴിയില്ല:

• നിർദ്ദിഷ്ട ഡയറക്ടറികളിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കാൻ: /data ആക്സസ് ചെയ്യാൻ ഉദ്ദേശിച്ചുള്ള ഒരു മൊഡ്യൂളിന് പെട്ടെന്ന് /etc/passwd വായിക്കാൻ ശ്രമിക്കാൻ കഴിയില്ല.
• അനധികൃത പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ: റീഡ്-ഒൺലി ആക്സസ് നൽകിയിട്ടുള്ള ഒരു മൊഡ്യൂളിന് ഫയലുകൾ എഴുതാനോ ഇല്ലാതാക്കാനോ കഴിയില്ല.
• വ്യക്തമായി അനുവദിക്കാത്ത റിസോഴ്സുകൾ ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ: ഇത് പ്രീ-ഓപ്പൺ ചെയ്തിട്ടില്ലെങ്കിൽ, അത് അപ്രാപ്യമാണ്. ഇത് സാധാരണ ആക്രമണ വഴികൾ ഇല്ലാതാക്കുകയും, വിശ്വസനീയമല്ലാത്ത ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്ന് പോലും Wasm മൊഡ്യൂളുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത് സുരക്ഷിതമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വിവിധ ഉപയോക്താക്കളുടെ കോഡ് ഒരേ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന സെർവർലെസ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പോലുള്ള മൾട്ടി-ടെനന്റ് പരിതസ്ഥിതികൾക്ക് ഈ സുരക്ഷാ തലം നിർണായകമാണ്.

2. മെച്ചപ്പെട്ട പോർട്ടബിലിറ്റി: ഒരിക്കൽ എഴുതുക, ശരിക്കും എവിടെയും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുക

Wasm മൊഡ്യൂൾ പൂർണ്ണമായും സാങ്കൽപ്പിക, വെർച്വൽ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്ററുകളിലും WASI API-കളിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, അത് അടിസ്ഥാന ഹോസ്റ്റ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് പൂർണ്ണമായും വേർപെടുന്നു. ഒരേ Wasm ബൈനറിക്ക് ഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ തടസ്സമില്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും:

• ലിനക്സ് സെർവറുകൾ (`wasmedge`, `wasmtime`, അല്ലെങ്കിൽ `lucet` റൺടൈമുകൾ ഉപയോഗിച്ച്).
• വിൻഡോസ് മെഷീനുകൾ (അനുയോജ്യമായ റൺടൈമുകൾ ഉപയോഗിച്ച്).
• macOS വർക്ക്സ്റ്റേഷനുകൾ.
• എഡ്ജ് ഉപകരണങ്ങൾ (റാസ്ബെറി പൈ അല്ലെങ്കിൽ പ്രത്യേക റൺടൈമുകളുള്ള മൈക്രോകൺട്രോളറുകൾ പോലുള്ളവ).
• ക്ലൗഡ് എൻവയോൺമെന്റുകൾ (വിവിധ വെർച്വൽ മെഷീനുകളിലോ കണ്ടെയ്‌നർ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിലോ).
• WASI സ്പെസിഫിക്കേഷൻ നടപ്പിലാക്കുന്ന കസ്റ്റം എംബഡഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ.

ഹോസ്റ്റ് റൺടൈം WASI-യുടെ വെർച്വൽ FD-കളിൽ നിന്നും പാതകളിൽ നിന്നും നേറ്റീവ് OS കോളുകളിലേക്കുള്ള വിവർത്തനം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഇത് വികസന പരിശ്രമം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും, ഡിപ്ലോയ്മെന്റ് പൈപ്പ്ലൈനുകൾ ലളിതമാക്കുകയും, റീകംപൈലേഷനോ റീ-എൻജിനീയറിംഗോ ഇല്ലാതെ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ പരിതസ്ഥിതിയിലേക്ക് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വിന്യസിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

3. ശക്തമായ ഐസൊലേഷൻ: ലാറ്ററൽ മൂവ്മെന്റും ഇടപെടലും തടയുന്നു

WASI-യുടെ വെർച്വലൈസേഷൻ Wasm മൊഡ്യൂളുകൾക്കും ഹോസ്റ്റിനും ഇടയിലും, ഒരേസമയം പ്രവർത്തിക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത Wasm മൊഡ്യൂളുകൾക്കിടയിലും ശക്തമായ ഐസൊലേഷൻ അതിരുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഒരു മൊഡ്യൂളിന്റെ മോശം പെരുമാറ്റമോ സുരക്ഷാ വീഴ്ചയോ സിസ്റ്റത്തിന്റെ മറ്റ് ഭാഗങ്ങളിലേക്കോ മറ്റ് മൊഡ്യൂളുകളിലേക്കോ എളുപ്പത്തിൽ വ്യാപിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഒന്നിലധികം വിശ്വസനീയമല്ലാത്ത പ്ലഗിനുകളോ സെർവർലെസ് ഫംഗ്ഷനുകളോ ഒരൊറ്റ ഹോസ്റ്റ് പങ്കിടുമ്പോൾ ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും വിലപ്പെട്ടതാണ്.

4. ലളിതമായ ഡിപ്ലോയ്മെന്റും കോൺഫിഗറേഷനും

ആഗോളതലത്തിലുള്ള ഓപ്പറേഷൻസ് ടീമുകൾക്ക്, WASI ഡിപ്ലോയ്മെന്റ് ലളിതമാക്കുന്നു. ഓരോ ആപ്ലിക്കേഷനും പ്രത്യേകമായ വോളിയം മൗണ്ടുകളും സുരക്ഷാ സന്ദർഭങ്ങളുമുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ കണ്ടെയ്‌നർ ഓർക്കസ്‌ട്രേഷനുകൾ കോൺഫിഗർ ചെയ്യുന്നതിനുപകരം, അവർക്ക് Wasm റൺടൈം ഇൻവോക്കേഷനിൽ വ്യക്തമായ റിസോഴ്സ് മാപ്പിംഗുകളും കെയ്പ്പബിലിറ്റികളും നിർവചിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് കൂടുതൽ പ്രവചനാതീതവും ഓഡിറ്റ് ചെയ്യാവുന്നതുമായ ഡിപ്ലോയ്മെന്റുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

5. വർധിച്ച കമ്പോസബിലിറ്റി: സുരക്ഷിതവും സ്വതന്ത്രവുമായ ബ്ലോക്കുകളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിക്കുന്നു

WASI നൽകുന്ന വ്യക്തമായ ഇന്റർഫേസുകളും ശക്തമായ ഐസൊലേഷനും, ചെറുതും സ്വതന്ത്രവുമായ Wasm മൊഡ്യൂളുകൾ സംയോജിപ്പിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഡെവലപ്പർമാരെ അനുവദിക്കുന്നു. ഓരോ മൊഡ്യൂളും ഒറ്റയ്‌ക്ക് വികസിപ്പിക്കാനും സുരക്ഷിതമാക്കാനും കഴിയും, തുടർന്ന് അതിന്റെ റിസോഴ്സ് ആക്‌സസ് കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് അറിഞ്ഞുകൊണ്ട് സംയോജിപ്പിക്കാം. ഇത് മോഡുലാർ ആർക്കിടെക്ചർ, പുനരുപയോഗം, പരിപാലനം എന്നിവ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

പ്രായോഗികമായി റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ: ഫയലുകൾക്കപ്പുറം

"ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷൻ" എന്ന പദം ഫയലുകളിൽ മാത്രം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കാമെങ്കിലും, WASI-യുടെ റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ മറ്റ് പല അടിസ്ഥാന സിസ്റ്റം റിസോഴ്സുകളിലേക്കും വ്യാപിക്കുന്നു:

1. നെറ്റ്‌വർക്ക് സോക്കറ്റുകൾ

ഫയലുകൾക്ക് സമാനമായി, WASI നെറ്റ്‌വർക്ക് സോക്കറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങളെയും വെർച്വലൈസ് ചെയ്യുന്നു. ഒരു Wasm മൊഡ്യൂളിന് യാദൃശ്ചികമായി ഏതെങ്കിലും നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്ഷൻ തുറക്കാൻ കഴിയില്ല. പകരം, ഹോസ്റ്റ് റൺടൈം ഇതിന് വ്യക്തമായി അനുമതി നൽകണം:

• നിർദ്ദിഷ്ട ലോക്കൽ വിലാസങ്ങളിലേക്കും പോർട്ടുകളിലേക്കും ബൈൻഡ് ചെയ്യാൻ: ഉദാഹരണത്തിന്, പോർട്ട് 8080 മാത്രം.
• നിർദ്ദിഷ്ട റിമോട്ട് വിലാസങ്ങളിലേക്കും പോർട്ടുകളിലേക്കും കണക്റ്റുചെയ്യാൻ: ഉദാഹരണത്തിന്, api.example.com:443 ലേക്ക് മാത്രം.

Wasm മൊഡ്യൂൾ ഒരു സോക്കറ്റ് അഭ്യർത്ഥിക്കുന്നു (ഒരു വെർച്വൽ FD ലഭിക്കുന്നു), കൂടാതെ ഹോസ്റ്റ് റൺടൈം യഥാർത്ഥ TCP/UDP കണക്ഷൻ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഇത് ഒരു തെമ്മാടി മൊഡ്യൂളിനെ ആന്തരിക നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ സ്കാൻ ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്നോ ബാഹ്യ ആക്രമണങ്ങൾ നടത്തുന്നതിൽ നിന്നോ തടയുന്നു.

2. ക്ലോക്കുകളും ടൈമറുകളും

നിലവിലെ സമയം ആക്‌സസ് ചെയ്യുന്നതും ടൈമറുകൾ സജ്ജീകരിക്കുന്നതും WASI അബ്സ്ട്രാക്റ്റ് ചെയ്യുന്ന മറ്റൊരു ഇടപെടലാണ്. ഹോസ്റ്റ് Wasm മൊഡ്യൂളിന് ഒരു വെർച്വൽ ക്ലോക്ക് നൽകുന്നു, അത് ഹോസ്റ്റിന്റെ ഹാർഡ്‌വെയർ ക്ലോക്കുമായി നേരിട്ട് സംവദിക്കാതെ സമയം അന്വേഷിക്കുകയോ ടൈമർ സജ്ജീകരിക്കുകയോ ചെയ്യാം. ഡിറ്റർമിനിസത്തിനും സിസ്റ്റം സമയം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്ന് മൊഡ്യൂളുകളെ തടയുന്നതിനും ഇത് പ്രധാനമാണ്.

3. എൻവയോൺമെന്റ് വേരിയബിളുകൾ

എൻവയോൺമെന്റ് വേരിയബിളുകളിൽ പലപ്പോഴും സെൻസിറ്റീവ് കോൺഫിഗറേഷൻ ഡാറ്റ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (ഉദാ. ഡാറ്റാബേസ് ക്രെഡൻഷ്യലുകൾ, API കീകൾ). ഹോസ്റ്റിന്റെ എല്ലാ എൻവയോൺമെന്റ് വേരിയബിളുകളും വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിനുപകരം, ആവശ്യമായ എൻവയോൺമെന്റ് വേരിയബിളുകൾ *മാത്രം* Wasm മൊഡ്യൂളിന് നൽകാൻ WASI ഹോസ്റ്റിനെ അനുവദിക്കുന്നു. ഇത് വിവര ചോർച്ച തടയുന്നു.

4. റാൻഡം നമ്പർ ജനറേഷൻ

ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫിക്കലി സുരക്ഷിതമായ റാൻഡം നമ്പർ ജനറേഷൻ പല ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും നിർണായകമാണ്. Wasm മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് റാൻഡം ബൈറ്റുകൾ അഭ്യർത്ഥിക്കാൻ WASI ഒരു API നൽകുന്നു. ഹോസ്റ്റിന്റെ റാൻഡം നമ്പർ ജനറേറ്ററിന്റെ (ഉദാ. ലിനക്സിൽ /dev/urandom അല്ലെങ്കിൽ വിൻഡോസിൽ `BCryptGenRandom`) പ്രത്യേകതകൾ മറച്ചുവെച്ച്, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതും സുരക്ഷിതമായി ജനറേറ്റ് ചെയ്തതുമായ റാൻഡം നമ്പറുകൾ നൽകേണ്ടത് ഹോസ്റ്റ് റൺടൈമിന്റെ ഉത്തരവാദിത്തമാണ്.

ആഗോള സ്വാധീനവും പരിവർത്തനപരമായ ഉപയോഗങ്ങളും

വെബ്അസെംബ്ലിയുടെ പ്രകടനവും പോർട്ടബിലിറ്റിയും WASI-യുടെ സുരക്ഷിതമായ റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷനുമായി ചേരുന്നത് ആഗോളതലത്തിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന വ്യവസായങ്ങളിൽ പുതുമകൾക്ക് കാരണമാകും:

1. എഡ്ജ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗും IoT-യും: പരിമിതമായ ഉപകരണങ്ങളിൽ സുരക്ഷിതമായ കോഡ്

എഡ്ജ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് പലപ്പോഴും പരിമിതമായ റിസോഴ്സുകളും (CPU, മെമ്മറി, സ്റ്റോറേജ്) സുരക്ഷിതമല്ലാത്തതോ വിശ്വസനീയമല്ലാത്തതോ ആയ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കേണ്ടി വരുന്നു. Wasm-ന്റെ ചെറിയ വലിപ്പവും WASI-യുടെ ശക്തമായ സുരക്ഷാ മോഡലും എഡ്ജ് ഉപകരണങ്ങളിൽ ആപ്ലിക്കേഷൻ ലോജിക് വിന്യസിക്കാൻ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. ഒരു സുരക്ഷാ ക്യാമറ AI ഇൻഫറൻസിനായി ഒരു Wasm മൊഡ്യൂൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത് സങ്കൽപ്പിക്കുക, ക്യാമറയുടെ ഫീഡിൽ നിന്ന് വായിക്കാനും പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ഡാറ്റ ഒരു പ്രത്യേക നെറ്റ്‌വർക്ക് എൻഡ്‌പോയിന്റിലേക്ക് എഴുതാനും മാത്രം അനുമതിയുള്ളതും, മറ്റ് സിസ്റ്റം ആക്‌സസ് ഇല്ലാത്തതും. AI മൊഡ്യൂൾ അപഹരിക്കപ്പെട്ടാലും ഉപകരണം സുരക്ഷിതമായി തുടരുമെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു.

2. സെർവർലെസ് ഫംഗ്ഷനുകൾ: അടുത്ത തലമുറ മൾട്ടി-ടെനൻസി

സെർവർലെസ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ സ്വാഭാവികമായും മൾട്ടി-ടെനന്റ് ആണ്, വിവിധ ഉപയോക്താക്കളുടെ കോഡ് പങ്കിട്ട ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ ഉപയോഗത്തിന് പരമ്പരാഗത കണ്ടെയ്‌നറുകളേക്കാൾ മികച്ച സാൻഡ്‌ബോക്‌സിംഗ് സംവിധാനം WASI വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. അതിന്റെ വേഗത്തിലുള്ള സ്റ്റാർട്ടപ്പ് സമയവും (ചെറിയ വലിപ്പവും കാര്യക്ഷമമായ എക്സിക്യൂഷനും കാരണം) സൂക്ഷ്മമായ സുരക്ഷയും ഒരു ഫംഗ്ഷന്റെ കോഡ് മറ്റൊന്നുമായോ അടിസ്ഥാന ഹോസ്റ്റുമായോ ഇടപെടില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് ക്ലൗഡ് ദാതാക്കൾക്കും ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഡെവലപ്പർമാർക്കും സെർവർലെസ് ഡിപ്ലോയ്മെന്റുകൾ കൂടുതൽ സുരക്ഷിതവും കാര്യക്ഷമവുമാക്കുന്നു.

3. മൈക്രോസർവീസുകളും പോളിഗ്ലോട്ട് ആർക്കിടെക്ചറുകളും: ഭാഷാ-അജ്ഞാത ഘടകങ്ങൾ

ഓർഗനൈസേഷനുകൾ വർധിച്ചുവരുന്ന രീതിയിൽ മൈക്രോസർവീസുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നു, അവ പലപ്പോഴും വ്യത്യസ്ത പ്രോഗ്രാമിംഗ് ഭാഷകളിലാണ് എഴുതുന്നത്. ഏത് ഭാഷയിൽ നിന്നും കംപൈൽ ചെയ്യാവുന്ന Wasm, ഈ സേവനങ്ങൾക്കുള്ള സാർവത്രിക റൺടൈമായി മാറും. ഒരു Rust-ൽ എഴുതിയ Wasm സേവനത്തിന്, ഒരു Go-ൽ എഴുതിയ സേവനത്തെപ്പോലെ തന്നെ എളുപ്പത്തിലും സുരക്ഷിതമായും ഫയലുകളുമായോ ഡാറ്റാബേസുകളുമായോ സംവദിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് WASI-യുടെ അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഇതെല്ലാം മുഴുവൻ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിലും പോർട്ടബിൾ ആയിരിക്കുമ്പോൾ തന്നെ, ആഗോളതലത്തിൽ പോളിഗ്ലോട്ട് മൈക്രോസർവീസ് വികസനവും ഡിപ്ലോയ്മെന്റും ലളിതമാക്കുന്നു.

4. ബ്ലോക്ക്ചെയിനും സ്മാർട്ട് കരാറുകളും: ഡിറ്റർമിനിസ്റ്റിക്കും വിശ്വസനീയവുമായ എക്സിക്യൂഷൻ

ബ്ലോക്ക്ചെയിൻ പരിതസ്ഥിതികളിൽ, സ്മാർട്ട് കരാറുകൾ നിരവധി വിതരണം ചെയ്ത നോഡുകളിൽ ഡിറ്റർമിനിസ്റ്റിക്കായിലും സുരക്ഷിതമായും പ്രവർത്തിക്കണം. Wasm-ന്റെ ഡിറ്റർമിനിസ്റ്റിക് സ്വഭാവവും WASI-യുടെ നിയന്ത്രിത പരിതസ്ഥിതിയും ഇതിനെ സ്മാർട്ട് കരാർ എക്സിക്യൂഷൻ എഞ്ചിനുകൾക്ക് മികച്ച സ്ഥാനാർത്ഥിയാക്കുന്നു. ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷൻ കരാർ എക്സിക്യൂഷൻ ഒറ്റപ്പെട്ടതാണെന്നും നോഡിന്റെ അടിസ്ഥാന ഫയൽ സിസ്റ്റവുമായി സംവദിക്കാൻ കഴിയില്ലെന്നും ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് സമഗ്രതയും പ്രവചനാതീതതയും നിലനിർത്തുന്നു.

5. സുരക്ഷിതമായ പ്ലഗിൻ, എക്സ്റ്റൻഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ: ആപ്ലിക്കേഷൻ കഴിവുകൾ സുരക്ഷിതമായി വികസിപ്പിക്കുന്നു

വെബ് ബ്രൗസറുകൾ മുതൽ കണ്ടന്റ് മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ വരെയുള്ള പല ആപ്ലിക്കേഷനുകളും പ്ലഗിൻ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. മൂന്നാം കക്ഷി കോഡ് സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് എല്ലായ്പ്പോഴും സുരക്ഷാ അപകടങ്ങൾ വഹിക്കുന്നു. പ്ലഗിനുകൾ WASI-പ്രാപ്‌തമാക്കിയ Wasm മൊഡ്യൂളുകളായി പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ഓരോ പ്ലഗിനും ഏതൊക്കെ റിസോഴ്സുകൾ ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന് ആപ്ലിക്കേഷൻ ഡെവലപ്പർമാർക്ക് കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഫോട്ടോ എഡിറ്റിംഗ് പ്ലഗിന്, അതിന് നൽകിയിട്ടുള്ള ചിത്ര ഫയൽ വായിക്കാനും പരിഷ്കരിച്ച പതിപ്പ് എഴുതാനും മാത്രമേ അനുമതിയുള്ളൂ, നെറ്റ്‌വർക്ക് ആക്‌സസോ വിശാലമായ ഫയൽ സിസ്റ്റം അനുമതികളോ ഇല്ലാതെ.

സാർവത്രിക അബ്സ്ട്രാക്ഷനുള്ള വെല്ലുവിളികളും ഭാവി ദിശകളും

WASI-യുടെ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷനും റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷനും വലിയ നേട്ടങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഈ ആവാസവ്യവസ്ഥ ഇപ്പോഴും വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്:

1. വികസിക്കുന്ന മാനദണ്ഡങ്ങൾ: അസിൻക്രണസ് I/O-യും കോമ്പോണന്റ് മോഡലും

പ്രാരംഭ WASI സ്പെസിഫിക്കേഷൻ, wasi_snapshot_preview1, പ്രധാനമായും സിൻക്രണസ് I/O-യെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഇത് നെറ്റ്‌വർക്ക്-ഹെവി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഒരു പ്രകടന തടസ്സമാകാം. അസിൻക്രണസ് I/O-യും Wasm-നായി കൂടുതൽ ശക്തമായ ഒരു കോമ്പോണന്റ് മോഡലും സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചെയ്യാനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. കോമ്പോണന്റ് മോഡൽ Wasm മൊഡ്യൂളുകളെ യഥാർത്ഥത്തിൽ സംയോജിപ്പിക്കാവുന്നതും പരസ്പരം പ്രവർത്തിക്കാവുന്നതുമാക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു, അവയുടെ ആന്തരിക വിശദാംശങ്ങൾ അറിയാതെ തന്നെ സുരക്ഷിതമായും കാര്യക്ഷമമായും ആശയവിനിമയം നടത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഇത് റിസോഴ്സ് പങ്കിടലും അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ കഴിവുകളും കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തും.

2. ആഴത്തിലുള്ള വെർച്വലൈസേഷനുള്ള പ്രകടന പരിഗണനകൾ

Wasm സ്വയം വേഗതയേറിയതാണെങ്കിലും, WASI കോളുകൾക്കും നേറ്റീവ് സിസ്റ്റം കോളുകൾക്കുമിടയിലുള്ള വിവർത്തന പാളി ചില ഓവർഹെഡ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. വളരെ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള, I/O-ബൗണ്ട് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, ഈ ഓവർഹെഡ് ഒരു പരിഗണനയായിരിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, Wasm റൺടൈമുകളിലെ തുടർച്ചയായ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനുകളും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ WASI നിർവ്വഹണങ്ങളും ഈ വിടവ് തുടർച്ചയായി കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് ആവശ്യപ്പെടുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ പോലും Wasm + WASI-യെ മത്സരാധിഷ്ഠിതമാക്കുന്നു.

3. ടൂളിംഗും ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ പക്വതയും

Wasm, WASI ആവാസവ്യവസ്ഥ സജീവമാണ്, പക്ഷേ ഇപ്പോഴും പക്വത പ്രാപിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. മികച്ച ഡീബഗ്ഗറുകൾ, പ്രൊഫൈലറുകൾ, IDE ഇന്റഗ്രേഷനുകൾ, വിവിധ ഭാഷകളിലുടനീളമുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലൈബ്രറികൾ എന്നിവ സ്വീകാര്യത ത്വരിതപ്പെടുത്തും. കൂടുതൽ കമ്പനികളും ഓപ്പൺ സോഴ്‌സ് പ്രോജക്റ്റുകളും WASI-യിൽ നിക്ഷേപിക്കുമ്പോൾ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഡെവലപ്പർമാർക്ക് ടൂളിംഗ് കൂടുതൽ ശക്തവും ഉപയോക്തൃ-സൗഹൃദവുമാകും.

ഉപസംഹാരം: അടുത്ത തലമുറ ക്ലൗഡ്-നേറ്റീവ്, എഡ്ജ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളെ ശാക്തീകരിക്കുന്നു

വെബ്അസെംബ്ലി WASI-യുടെ ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷൻ ഒരു സാങ്കേതിക വിശദാംശം എന്നതിലുപരി, ആധുനിക സോഫ്റ്റ്‌വെയർ വികസനത്തിൽ സുരക്ഷ, പോർട്ടബിലിറ്റി, റിസോഴ്സ് മാനേജ്മെന്റ് എന്നിവയെ നാം എങ്ങനെ സമീപിക്കുന്നു എന്നതിലെ ഒരു അടിസ്ഥാനപരമായ മാറ്റത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഹോസ്റ്റ്-നിർദ്ദിഷ്ട ഇടപെടലുകളുടെ സങ്കീർണ്ണതകളും അപകടസാധ്യതകളും ഒഴിവാക്കുന്ന ഒരു സാർവത്രിക, കെയ്പ്പബിലിറ്റി-അധിഷ്ഠിത സിസ്റ്റം ഇന്റർഫേസ് നൽകുന്നതിലൂടെ, സ്വാഭാവികമായും കൂടുതൽ സുരക്ഷിതവും, ചെറിയ എഡ്ജ് ഉപകരണങ്ങൾ മുതൽ വലിയ ക്ലൗഡ് ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ വരെയുള്ള ഏത് പരിതസ്ഥിതിയിലും വിന്യസിക്കാൻ കഴിയുന്നതും, ഏറ്റവും ആവശ്യപ്പെടുന്ന വർക്ക്ലോഡുകൾക്ക് പോലും കാര്യക്ഷമവുമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ WASI ഡെവലപ്പർമാരെ ശാക്തീകരിക്കുന്നു.

വൈവിധ്യമാർന്ന കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളുടെ സങ്കീർണ്ണതകളുമായി മല്ലിടുന്ന ആഗോള പ്രേക്ഷകർക്ക്, WASI ഒരു ആകർഷകമായ കാഴ്ചപ്പാട് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു: കോഡ് യഥാർത്ഥത്തിൽ എവിടെയും സുരക്ഷിതമായും പ്രവചനാതീതമായും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഭാവി. WASI സ്പെസിഫിക്കേഷൻ വികസിക്കുകയും അതിന്റെ ആവാസവ്യവസ്ഥ പക്വത പ്രാപിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, കൂടുതൽ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും നൂതനവും സാർവത്രികമായി ആക്‌സസ് ചെയ്യാവുന്നതുമായ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ പരിഹാരങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഈ ശക്തമായ അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു പുതിയ തലമുറ ക്ലൗഡ്-നേറ്റീവ്, എഡ്ജ്, എംബഡഡ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നമുക്ക് പ്രതീക്ഷിക്കാം.

വെബ്അസെംബ്ലിയും WASI-യുടെ റിസോഴ്സ് അബ്സ്ട്രാക്ഷനിലേക്കുള്ള വിപ്ലവകരമായ സമീപനവും ഉപയോഗിച്ച് സുരക്ഷിതവും പോർട്ടബിളുമായ കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ ഭാവി സ്വീകരിക്കുക. യഥാർത്ഥത്തിൽ സാർവത്രികമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഡിപ്ലോയ്മെന്റിലേക്കുള്ള യാത്ര പുരോഗമിക്കുകയാണ്, ഈ പരിവർത്തന പ്രസ്ഥാനത്തിന്റെ ഒരു മൂലക്കല്ലാണ് ഫയൽ ഡിസ്ക്രിപ്റ്റർ വെർച്വലൈസേഷൻ.