字节码联盟成立，WebAssembly 生态将完善网络安全性

近日 Mozilla、Fastly、Intel 与 Red Hat 宣布成立联合组织 Bytecode Alliance（字节码联盟），该联盟旨在通过协作实施标准和提出新标准，以完善 WebAssembly 在浏览器之外的生态。

WebAssembly 也叫 Wasm，它是为基于栈的虚拟机设计的二进制指令格式，Wasm 作为可移植目标，用于编译高级语言（如 C/C++/Rust），从而可以在 Web 上部署客户端和服务器应用。

WebAssembly 描述了一种内存安全的沙箱执行环境，该环境甚至可以在现有 JavaScript 虚拟机内部实现。当嵌入到 Web 中时，WebAssembly 将强制执行浏览器的同源和权限安全策略。

目前 1.0 版本的 Wasm 已经支持 Chrome、Firefox、Safari 与 Edge 浏览器。

此次四家公司为什么结成 Bytecode Alliance 呢？Mozilla 官网博客上 Lin Clark 作了介绍。

Lin 表示，当前网络用户身处越来越大的风险中，目前大家在构建大规模的模块化应用，其中 80％ 的代码库来自软件包注册中心，例如 npm、PyPI 与 crates.io。这样的方式当然使得生态繁荣，但是安全问题也在极速增加。

破坏这些安全的人利用的正是用户的信任，当用户使用应用时，他们并不清楚背后这些软件依赖关系，它们之中有没有恶意代码用户根本不知道，也无法明确是否可信任。

所以联盟想通过 WebAssembly 技术来推动这一个领域的安全性。Bytecode Alliance 将建立起可靠安全的基础，无论在云中、本地桌面，还是小型 IoT 设备上，都可以安全地使用不受信任的代码。开发人员可以以相同的方式使用开源代码，而不会给用户带来风险，而这些通用的可重用基础集可以单独使用，也可以嵌入其它库和应用中。

具体来说，所有这些因为依赖项而产生的安全问题都是因为不同软件/模块/文件有权限访问到其它内容，而基于 WebAssembly 可以提供某种隔离，这样就可以安全地运行不受信任的代码。

可以设计一个类似于 Unix 的小型进程或容器和微服务的架构，但是这种隔离十分轻量，它们之间的通信也不会比常规函数调用慢很多。

使用这样的模式，可以封装单个 WebAssembly 模块实例，或者封装一小部分想要在它们之间共享内存之类的模块实例。同时也不必放弃强大的编程语言特性，例如函数签名和静态类型检查。

Lin 介绍了目前 WebAssembly 的一些技术方案，包括几个要点：

• 每个 WebAssembly 模块默认都被沙箱化，默认情况下，模块无权访问 API 和系统调用。

• 内存模型，与直接编译为 x86 之类的普通二进制文件不同，WebAssembly 模块在其进程中无法访问所有内存，而是只能访问已分配给它的内存块。

• 接口类型，模块可以使用更复杂的值进行通信，比如 strings、sequences、records、variants，以及它们的嵌套组合。这使得两个模块可以轻松地交换数据，并且这种方式安全且快速。

• 具有权限概念的 API 和系统调用，以便它们可以为不同的模块赋予对不同资源的不同权限，也就是 WASI，WebAssembly 系统接口。它提供了一种方法，可以将不同的模块彼此隔离，并赋予它们对文件系统特定部分和其它资源的细粒度权限，以及对不同系统调用的细粒度权限。

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这些是目前已经存在于 WebAssembly 技术中的技术，但目前还没有办法将这些安全控制向下传递给依赖树，这需要一种让父模块有赋予其依赖关系同样的安全控制的方法。

这也就是 Bytecode Alliance 目前在进行的工作，计划采用各个模块虚拟化的细粒度形式，研究人员已经在研究环境，目前正在努力将其引入 WebAssembly。