WebAssembly: Qué es y cómo funciona

WebAssembly (WASM) es una tecnología innovadora de la que cada vez se habla más. En este artículo aprenderemos qué es, cuál es su funcionamiento y sus características entre otras cosas. ¡Empezamos!

¿Qué es WebAssembly?

WebAssembly, o WASM, es una tecnología que permite ejecutar código en navegadores web de manera eficiente y segura. Fue desarrollado por el World Wide Web Consortium (W3C) con el objetivo de permitir que los desarrolladores ejecuten código a velocidades cercanas al rendimiento nativo directamente en la web, independientemente del lenguaje de programación original en el que fue escrito.

¿Por qué es importante?

Aunque JavaScript ha sido el estándar para programación web, tiene varias limitaciones en cuanto a rendimiento, especialmente en aplicaciones que requieren una gran cantidad de procesamiento. WASM no reemplaza a JavaScript, sino que lo complementa, ofreciendo una alternativa para ejecutar código crítico en un formato que el navegador puede procesar mucho más rápido. Además, a diferencia de JavaScript, que es un lenguaje de alto nivel, WebAssembly es un lenguaje de bajo nivel, lo que lo hace más cercano al ensamblador en términos de operación, lo que le permite ejecutar tareas computacionalmente intensivas de manera más eficiente.

Funcionamiento de WebAssembly

Conceptos básicos y arquitectura

La estructura y funcionamiento de WebAssembly se basa en su formato binario, este formato es la base para su eficiencia y velocidad. Este formato binario se usa en sus módulos, que a su vez se usan para construir los bloques de la aplicación WASM. Estos módulos contienen código precompilado que el navegador puede ejecutar directamente, eliminando la necesidad de interpretación en tiempo de ejecución.

Un punto clave de la arquitectura de WebAssembly es WASI (WebAssembly System Interface). WASI proporciona una interfaz estándar para la interacción entre los módulos y el sistema.

Compilación a WebAssembly desde otros lenguajes

Podemos compilar a WebAssembly desde varios lenguajes. En la documentación oficial podrás encontrar una guía para compilar desde cada lenguaje.

Ejecución en el navegador

Los navegadores modernos, como Chrome, Firefox, Safari y Edge, tienen soporte nativo para WebAssembly, lo que permite la ejecución de módulos Wasm directamente dentro del navegador sin necesidad de plugins adicionales. Este soporte nativo es lo que hace posible que WebAssembly sea una opción viable para aplicaciones web de alto rendimiento.

Casos de uso de WebAssembly

Aplicaciones de alto rendimiento (juegos, gráficos, etc.)

WebAssembly es clave para ejecutar aplicaciones de alto rendimiento, como juegos, gráficos avanzados, y simulaciones complejas, directamente en el navegador. Esto significa que puedes disfrutar de juegos visualmente impresionantes y complejos sin necesidad de instalar software adicional. Wasm ha revolucionado la industria de los videojuegos al permitir que estos funcionen de manera fluida y rápida en cualquier navegador moderno.

Usos en entornos de desarrollo de software

En el desarrollo de software, WebAssembly permite que lenguajes como C, C++, y Rust se ejecuten en el navegador. Esto es especialmente útil para herramientas y entornos de desarrollo en la web, facilitando la creación, prueba, y depuración de código de manera eficiente. Además, mejora la colaboración entre desarrolladores y permite una integración más fluida con otras tecnologías web como JavaScript.

WebAssembly en dispositivos móviles y IoT

En dispositivos móviles, Wasm ayuda a ejecutar aplicaciones complejas sin perder rendimiento, ofreciendo experiencias rápidas y fluidas. Es especialmente útil en el desarrollo de aplicaciones híbridas, trabajando junto a tecnologías como React Native para brindar una experiencia similar a la nativa sin sobrecargar el sistema.

En el ámbito del Internet de las Cosas (IoT), donde los dispositivos suelen tener recursos limitados, WebAssembly ofrece una manera eficiente de ejecutar código. Esto permite realizar tareas críticas como la recopilación de datos en tiempo real y la comunicación entre dispositivos de manera más efectiva.

Seguridad

WebAssembly ofrece importantes características de seguridad tanto para aplicaciones como para la protección del tráfico de datos. Veamos cómo funciona:

Seguridad para usuarios

WebAssembly se ejecuta dentro de un entorno aislado (sandbox) en el navegador, lo que limita significativamente su acceso al sistema del usuario. Cada módulo opera de forma independiente y solo puede interactuar con el entorno host a través de APIs específicas y controladas.

Seguridad para desarrolladores

El diseño de WebAssembly incorpora varias medidas de seguridad:

1. Elimina características peligrosas de la semántica de ejecución, manteniendo compatibilidad con lenguajes como C/C++.
2. Requiere que los módulos declaren todas las funciones accesibles y sus tipos en tiempo de carga.
3. Implementa Control Flow Integrity (CFI) para prevenir manipulaciones del flujo de ejecución.
4. El código compilado es inmutable y no accesible en tiempo de ejecución, protegiendo contra ataques de secuestro del flujo de control.

Seguridad de memoria

WebAssembly hereda las políticas de seguridad de contenido (CSP) del navegador cuando se usa junto con JavaScript. Además, al ser un formato binario, es menos susceptible a ataques comunes como la inyección de scripts. WebAssembly también se beneficia del marco de seguridad de los navegadores, permitiendo verificaciones habituales como la comprobación del origen del código y las restricciones de acceso a contenido de otras fuentes.

El futuro de WebAssembly

WebAssembly es una tecnología relativamente nueva pero con un futuro muy prometedor. A medida que continúa evolucionando, se espera que incorpore más características que permitan un uso más amplio y accesible. Esto incluye mejoras en la seguridad, la compatibilidad con dispositivos móviles y la integración con otras tecnologías web.

Con estas mejoras, WebAssembly no solo seguirá mejorando la experiencia del usuario final al permitir aplicaciones web más rápidas y robustas, sino que también facilitará la creación de nuevas herramientas y servicios en la web, consolidándose como una pieza clave en el futuro del desarrollo web.

Conclusión

Como habrás podido comprobar, WebAssembly es una tecnología muy interesante y puede llegar a ser muy importante en un futuro. Si quieres aprender más sobre optimización y velocidades de carga, te recomendamos leer el artículo sobre las Progressive Web Apps. ¿Qué te parece WASM? Te leemos en comentarios.