WebAssembly (r1)

WebAssembly는 두 가지 주요 표현 형식을 정의한다. 하나는 효율적인 전송과 실행을 위한 바이너리 포맷이고, 다른 하나는 사람이 읽고 디버깅할 수 있는 텍스트 표현이다.

바이너리 포맷은 .wasm 확장자를 가지는 컴팩트한 이진 파일이다. 이 형식은 스택 머신 기반의 명령어 집합을 효율적으로 인코딩하도록 설계되어, 파일 크기를 최소화하고 네트워크 전송 시간을 줄인다. 바이너리 코드는 모듈 단위로 구성되며, 함수, 메모리, 테이블, 글로벌 변수 등의 섹션을 포함한다. 이 포맷은 직접 해석되기보다는 일반적으로 호스트 환경(예: 웹 브라우저)에 의해 기계어로 빠르게 컴파일(JIT 컴파일)되어 실행된다.

텍스트 표현은 .wat(WebAssembly Text format) 또는 .wast 확장자를 가지는 사람이 읽을 수 있는 형식이다. 이는 S-표현식을 기반으로 한 어셈블리와 유사한 문법을 사용한다. 개발자는 이 텍스트 형식을 직접 작성하거나, 바이너리 파일을 이 형식으로 변환하여 코드 구조를 분석하고 디버깅할 수 있다. 텍스트 표현과 바이너리 포맷은 서로 완전히 상호 변환이 가능하다. 일반적인 개발 워크플로우는 C++나 Rust 같은 언어로 소스 코드를 작성한 후, 컴파일러를 통해 .wasm 바이너리를 생성하고, 필요시 wasm2wat 같은 도구로 텍스트 표현을 확인하는 방식이다.

WebAssembly의 보안 모델은 샌드박스 원칙에 기반을 두어, 실행 코드가 호스트 시스템에 해를 끼치지 못하도록 설계되었다. 이는 웹의 기본 보안 모델을 따르며, 기존 JavaScript와 동일한 접근 권한을 가진다. WebAssembly 모듈은 메모리, 연산, 제어 흐름에 대해 엄격한 제한을 받는 격리된 환경 내에서 실행된다.

모듈은 선형 메모리라고 불리는 고유한 메모리 공간에만 접근할 수 있으며, 이는 단순한 바이트 배열이다. 이 메모리는 모듈 생성 시 명시적으로 할당되며, 실행 중에만 확장될 수 있다. 호스트 시스템의 메모리나 다른 WebAssembly 모듈의 메모리에 직접 접근하는 것은 불가능하다. 모든 시스템 호출이나 외부 리소스(파일 시스템, 네트워크 등)에 대한 접근은 호스트 환경(예: 웹 브라우저 또는 WASI를 구현한 런타임)이 제공하는 명시적으로 가져온(imported) 함수를 통해서만 이루어진다.

이러한 접근 방식은 몇 가지 핵심적인 보안 이점을 제공한다. 첫째, 코드는 메모리 안전성을 보장받으며, 버퍼 오버플로우와 같은 메모리 부패 취약점으로부터 보호된다. 둘째, 제어 흐름의 무결성이 유지되어, 코드가 임의의 주소로 점프하는 것을 방지한다. 셋째, 모든 연산은 정의된 제한 내에서 검증 가능하며, 모듈 로드 시 정적 검증을 통해 안전성이 보장된다[1].

결과적으로 WebAssembly는 신뢰할 수 없는 코드를 안전하게 실행할 수 있는 플랫폼으로 기능한다. 이는 웹에서 타사 라이브러리나 사용자 생성 콘텐츠를 실행하는 경우나, 서버 측에서 여러 테넌트의 코드를 단일 프로세스에서 격리하여 실행해야 하는 클라우드 컴퓨팅 및 엣지 컴퓨팅 시나리오에서 특히 중요하다.

WebAssembly는 JavaScript에 비해 뛰어난 실행 성능을 제공하는 것이 주요 목표 중 하나이다. 이는 바이너리 포맷, 선행 컴파일, 그리고 저수준의 가상 명령어 집합 설계 덕분에 가능해졌다. 바이너리 코드는 파싱과 컴파일이 빠르며, 대부분의 최신 웹 브라우저 엔진은 WebAssembly 모듈을 네이티브 머신 코드에 가깝게 최적화하여 실행한다. 이로 인해 계산 집약적인 작업, 예를 들면 3D 그래픽 렌더링, 물리 시뮬레이션, 비디오/오디오 편집 등에서 상당한 성능 향상을 보인다.

이식성 측면에서 WebAssembly는 진정한 "Write once, run anywhere" 철학을 구현한다. WebAssembly 모듈은 플랫폼 중립적인 바이너리 형식으로 배포되며, 호스트 환경(런타임)이 이를 해당 플랫폼의 네이티브 코드로 변환하여 실행한다. 이는 개발자가 특정 운영 체제나 CPU 아키텍처를 고려하지 않고도 코드를 작성할 수 있음을 의미한다. 하나의 .wasm 파일이 Windows, macOS, Linux, 심지어 모바일 환경에서도 동일하게 실행될 수 있다.

성능과 이식성을 종합한 WebAssembly의 접근 방식은 다음 표로 요약할 수 있다.

이러한 특성 덕분에 WebAssembly는 웹을 넘어서 서버리스 컴퓨팅, 엣지 컴퓨팅, 블록체인 스마트 컨트랙트, 심지어 데스크톱 애플리케이션과 같은 다양한 환경에서도 표준화된 고성능 샌드박스 실행 단위로 사용된다.

WebAssembly는 웹 브라우저 내에서 네이티브 코드에 가까운 성능을 제공하는 핵심 기술로 자리 잡았다. 기존 JavaScript만으로는 구현이 어렵거나 성능이 충분하지 않았던 계산 집약적 작업을 웹 플랫폼에서 실행할 수 있게 해준다. 이는 웹 애플리케이션의 가능성을 크게 확장시켰다.

주요 적용 분야는 CAD 소프트웨어, 영상 편집 도구, 과학 시뮬레이션 등 고성능 컴퓨팅이 필요한 애플리케이션이다. 예를 들어, 포토샵과 같은 전문 이미지 처리 도구의 핵심 기능을 웹에서 구현하거나, 브라우저에서 직접 3D 모델링을 수행하는 것이 가능해졌다. 또한, Unity나 언리얼 엔진과 같은 게임 엔진으로 제작된 복잡한 3D 게임을 네이티브에 준하는 프레임률로 웹에 포팅할 수 있는 기반을 마련했다.

WebAssembly 모듈은 JavaScript와 완벽하게 상호 운용되며, WebGL 및 Web Audio API와 같은 기존 웹 API를 함께 사용할 수 있다. 개발 패턴은 일반적으로 성능이 중요한 핵심 모듈(예: 물리 엔진, 영상 코덱, 암호화 라이브러리)을 WebAssembly로 작성하고, UI 및 로직은 JavaScript로 처리하는 하이브리드 방식이다. 이는 기존 웹 애플리케이션에 점진적으로 도입하는 것을 용이하게 한다.

이러한 발전으로 웹 브라우저는 단순한 콘텐츠 소비 매체를 넘어, 강력한 애플리케이션 실행 플랫폼으로 진화하고 있다. 사용자는 별도의 소프트웨어를 설치하지 않고도 브라우저 탭에서 고성능 전문 도구를 즉시 이용할 수 있게 되었다.

WebAssembly는 웹 브라우저 외부의 서버 및 엣지 컴퓨팅 환경에서도 중요한 런타임으로 자리 잡았다. 전통적인 가상 머신이나 컨테이너에 비해 경량화된 샌드박스, 빠른 실행 속도, 그리고 뛰어난 이식성을 제공하여, 마이크로서비스, 함수형 서비스, IoT 디바이스 등 다양한 시나리오에 적용된다.

서버사이드 환경에서는 Wasmtime이나 Wasmer와 같은 독립형 런타임을 통해 실행된다. 이러한 런타임은 애플리케이션을 안전하게 격리된 샌드박스 내에서 실행하며, 호스트 시스템의 리소스에 대한 접근은 WebAssembly System Interface를 통해 엄격히 제어된다. 이는 다중 테넌트 환경에서의 보안을 강화하고, 기존 Docker 컨테이너보다 더 빠른 시작 시간과 낮은 메모리 오버헤드를 가능하게 한다[3].

엣지 컴퓨팅 분야에서는 WebAssembly의 장점이 더욱 부각된다. 제한된 리소스를 가진 엣지 장치나 CDN 노드에서도 효율적으로 실행될 수 있으며, 하나의 바이너리가 다양한 하드웨어 아키텍처에서 동작하는 높은 이식성은 배포와 관리를 단순화한다. 주요 클라우드 제공자들은 이미 엣지에서의 WebAssembly 실행을 지원하는 서비스를 출시했다.

이러한 활용은 마이크로서비스 아키텍처와 서버리스 컴퓨팅 패러다임과 잘 결합되며, 개발자가 선호하는 C++, Rust, Go 등의 언어로 작성된 코드를 안전하고 효율적으로 배포할 수 있는 새로운 길을 열었다.

WebAssembly는 C++, C#, Rust 등 고성능 네이티브 언어로 작성된 코드를 웹에서 네이티브 코드에 가까운 속도로 실행할 수 있게 하여, 브라우저 기반 게임과 멀티미디어 애플리케이션의 가능성을 크게 확장했다. 기존 JavaScript만으로는 구현이 어렵거나 성능이 부족했던 복잡한 3D 게임, 실시간 물리 엔진, 고해상도 영상/오디오 처리 등을 웹 플랫폼으로 가져오는 핵심 기술로 자리 잡았다.

게임 분야에서는 주요 게임 엔진들이 WebAssembly를 공식적으로 지원한다. Unity는 'Unity WebGL' 빌드 타겟의 핵심 기술로 사용하며, Unreal Engine 또한 실험적 기능을 통해 WebAssembly로의 컴파일을 지원한다[4]. 이를 통해 개발자는 데스크톱 또는 모바일용으로 제작한 게임을 거의 수정 없이 웹 브라우저에서 실행할 수 있는 형태로 배포할 수 있다. 멀티미디어 처리에서는 FFmpeg 같은 고성능 미디어 라이브러리를 WebAssembly로 컴파일하여 브라우저 내에서 직접 비디오 트랜스코딩이나 복잡한 오디오 필터링을 수행하는 애플리케이션이 등장했다.

이 기술의 도입은 사용자 경험 측면에서도 변화를 가져왔다. 대용량 게임이나 애플리케이션을 설치하지 않고도 링크를 클릭하는 것만으로 즉시 실행할 수 있는 '인스턴트 플레이' 모델을 실현한다. 또한, WebGL과 같은 웹 그래픽스 API와 결합하면, 아래와 같은 고품질 콘텐츠 제작이 가능해진다.

WebAssembly의 등장으로 웹은 게임 및 리치 미디어 애플리케이션을 위한 강력한 크로스플랫폼 런타임 환경으로 진화하고 있다. 플러그인 없이 표준 웹 기술만으로 콘솔 수준의 그래픽과 성능을 제공할 수 있는 잠재력을 열어주었다.

WebAssembly 모듈은 일반적으로 C, C++, Rust와 같은 시스템 프로그래밍 언어로 작성된 소스 코드를 컴파일하여 생성됩니다. 이러한 언어들은 메모리 관리에 대한 세밀한 제어와 높은 성능을 제공하며, 기존의 방대한 코드베이스를 WebAssembly로 이식하는 데 적합합니다. 컴파일 과정은 소스 코드를 먼저 WebAssembly의 중간 표현인 WASM 바이트코드로 변환한 후, 최종적으로 .wasm 바이너리 파일로 출력합니다.

주요 언어별 컴파일 도구 체인은 다음과 같습니다.

컴파일 시 개발자는 메모리 모델, 모듈 최적화 수준, 그리고 JavaScript 또는 호스트 환경과의 상호 운용 방식을 결정해야 합니다. 예를 들어, Rust에서는 wasm-bindgen 도구를 사용하여 복잡한 데이터 타입을 자동으로 JavaScript API로 노출시킬 수 있습니다. C/C++ 프로젝트는 Emscripten이 제공하는 포괄적인 라이브러리(예: OpenGL을 WebGL로 변환)를 활용하여 그래픽이나 파일 시스템과 같은 네이티브 기능을 웹 환경에서 사용할 수 있게 합니다.

이러한 컴파일 접근 방식은 기존의 성능 중심 애플리케이션을 웹으로 가져오는 동시에, 메모리 안전성을 중시하는 Rust 같은 현대 언어의 채택을 촉진합니다. 결과적으로 WebAssembly는 다양한 언어 생태계로부터의 코드 기여를 하나의 효율적인 바이너리 형식으로 통합하는 역할을 합니다.

Emscripten은 C나 C++로 작성된 기존 코드를 WebAssembly와 JavaScript로 컴파일하기 위한 핵심 도구 체인이다. 초기에는 asm.js를 대상으로 했으나, WebAssembly가 등장한 후 주요 컴파일 대상으로 전환되었다. 이 도구는 표준 C 라이브러리 구현을 포함하여, 파일 시스템 접근이나 OpenGL 그래픽 호출과 같은 운영체제 기능을 웹 API에 매핑하는 기능을 제공한다. 이를 통해 데스크톱 애플리케이션이나 게임 엔진과 같은 대규모 네이티브 코드베이스를 웹에서 실행 가능한 형태로 변환하는 것이 가능해졌다.

WebAssembly System Interface(WASI)는 WebAssembly 모듈이 운영체제의 시스템 호출(예: 파일, 네트워크, 난수 생성)에 접근할 수 있도록 설계된 표준화된 인터페이스이다. WebAssembly의 초기 보안 모델은 웹 브라우저 내 샌드박스에 국한되어 시스템 자원에 대한 직접 접근이 불가능했다. WASI는 이러한 제약을 벗어나 서버, 엣지 컴퓨팅, 사물인터넷과 같은 웹 브라우저 외 다양한 환경에서 WebAssembly를 실행할 수 있는 기반을 마련한다. WASI는 capability-based security 모델을 채택하여, 모듈이 명시적으로 부여받은 권한만을 사용하도록 보장한다.

Emscripten과 WASI는 상호 보완적인 관계에 있다. Emscripten은 주로 웹 플랫폼에 초점을 맞춘 포괄적인 도구 체인인 반면, WASI는 다양한 비웹 환경에서의 이식성과 보안에 중점을 둔 모듈러 시스템 인터페이스이다. 실제로 Emscripten은 최신 버전에서 WASI를 지원하여 컴파일 대상의 범위를 확장하고 있다. 개발자는 코드를 컴파일할 때 대상 플랫폼(웹 또는 WASI 런타임)에 따라 적절한 도구와 라이브러리를 선택한다.

이러한 도구와 표준의 발전으로, 개발자는 단일 코드베이스를 웹, 클라우드, 임베디드 장치 등 다양한 플랫폼에 배포하는 것이 점점 더 용이해지고 있다.

WebAssembly 모듈은 JavaScript 가상 머신 내에서 실행되며, 두 언어 간의 긴밀한 상호 운용성을 위해 설계되었다. WebAssembly는 JavaScript를 대체하기보다 보완하는 역할을 하며, Web API에 접근하거나 복잡한 애플리케이션 로직을 처리하기 위해서는 JavaScript와의 협력이 필수적이다.

상호 운용성은 주로 WebAssembly JavaScript API를 통해 이루어진다. JavaScript는 WebAssembly.compile(), WebAssembly.instantiate() 등의 함수를 사용해 Wasm 모듈을 컴파일하고 인스턴스화할 수 있다. 인스턴스화된 모듈은 그 내보내기(exports) 객체를 JavaScript에서 함수처럼 호출할 수 있으며, 반대로 JavaScript 함수를 가져오기(imports) 객체를 통해 WebAssembly 모듈에 전달하여 콜백으로 사용할 수 있다. 메모리 상호 운용은 WebAssembly.Memory 객체를 공유함으로써 가능해지며, 이를 통해 JavaScript에서 WebAssembly의 선형 메모리(linear memory)에 직접 접근하여 큰 데이터 배열을 효율적으로 주고받을 수 있다.

데이터 타입 변환은 상호 운용의 핵심 고려사항이다. WebAssembly는 현재 i32, i64, f32, f64 같은 수치 타입만을 직접 지원한다. 따라서 문자열이나 복잡한 객체를 전달하려면 선형 메모리를 중간 버퍼로 활용해야 한다. 일반적인 패턴은 JavaScript에서 문자열을 ArrayBuffer로 변환한 후 WebAssembly 메모리에 복사하고, WebAssembly 함수가 해당 버퍼의 주소를 처리한 후 결과를 다시 JavaScript가 읽어오는 방식이다. 최신 도구 체인과 WebAssembly GC 제안[5]은 이 과정을 점차 간소화하고 있다.

이러한 통합은 점진적 채택과 성능 최적화를 가능하게 한다. 개발자는 성능이 중요한 핵심 모듈(예: 이미지 처리, 물리 엔진, 암호화)을 WebAssembly로 작성하고, UI, 이벤트 처리, 네트워크 통신 등 기존 DOM 및 플랫폼 API와 밀접한 부분은 JavaScript로 유지할 수 있다. Emscripten과 같은 컴파일러 도구는 많은 상호 운용성 코드를 자동으로 생성하여 개발자의 부담을 줄여준다.

웹 브라우저는 WebAssembly 모듈을 실행하기 위한 최초이자 가장 보편적인 런타임 환경이다. 주요 브라우저 엔진들은 2017년 전후로 WebAssembly 지원을 추가하여, 웹 페이지에서 네이티브에 가까운 성능의 코드를 안전하게 실행할 수 있는 기반을 마련했다. 이들은 JavaScript 엔진에 WebAssembly 가상 머신과 컴파일러 파이프라인을 통합하는 방식으로 구현되었다.

주요 브라우저 엔진과 그 구현 특징은 다음과 같다.

이들 엔진은 WebAssembly 모듈을 로드하면 바이너리 코드를 검증하고, 플랫폼별 기계어로 JIT 컴파일 또는 AOT 컴파일을 수행한다. 컴파일된 코드는 엔진이 관리하는 메모리 샌드박스 내에서 실행되어, 호스트 시스템에 대한 무단 접근을 방지한다. 또한 JavaScript와의 상호 운용성을 위해 WebAssembly 모듈의 함수를 JavaScript에서 호출하거나 그 반대의 작업을 원활히 수행할 수 있는 API를 제공한다.

브라우저 벤더들의 협력을 통해 W3C 표준을 준수하는 일관된 실행 환경이 조성되었으며, 이는 WebAssembly가 웹 플랫폼의 핵심 기술로 자리 잡는 데 결정적인 역할을 했다. 표준화와 성능 개선은 지속적으로 진행되고 있다.

웹어셈블리 코드는 웹 브라우저 외부의 다양한 환경에서도 실행될 수 있도록 설계되었다. 이를 위해 Wasmtime, Wasmer, WasmEdge와 같은 독립형 런타임이 개발되었다. 이러한 런타임은 운영 체제에 네이티브 애플리케이션처럼 설치되어, 서버, 클라우드, 엣지 컴퓨팅 장치, 심지어 사물인터넷 기기에서도 웹어셈블리 모듈을 로드하고 실행하는 역할을 한다.

독립형 런타임의 핵심 기능은 WebAssembly System Interface 표준을 통해 시스템 자원에 안전하게 접근하는 것이다. WASI는 파일 시스템, 네트워크, 환경 변수 등 호스트 운영 체제의 기능에 대한 표준화된 인터페이스를 제공한다. 이를 통해 웹어셈블리 모듈은 호스트 환경에 구애받지 않고 이식성 높은 방식으로 시스템 호출을 수행할 수 있다. 각 런타임은 성능, 사용 편의성, 지원 플랫폼 측면에서 차별화를 두고 발전하고 있다.

주요 독립형 런타임의 특징은 다음과 같다.

이러한 런타임들은 마이크로서비스, 서버리스 함수, 플러그인 시스템, 소프트웨어 컨테이너의 대체 또는 보완 기술로서 주목받고 있다. 웹어셈블리의 샌드박스 보안 모델과 빠른 실행 속도, 언어 중립성은 독립형 런타임이 다양한 생태계에서 활용될 수 있는 기반을 제공한다.

WebAssembly의 표준화는 W3C의 WebAssembly Working Group과 WebAssembly Community Group이 주도합니다. 이 그룹들은 WebAssembly 명세의 개발, 검토, 그리고 최종 권고안으로의 승인을 담당합니다.

표준화 과정은 일반적으로 다음과 같은 단계를 거칩니다.

핵심 명세인 WebAssembly Core Specification은 2019년 12월에 W3C 권고안으로 공식 표준화되었습니다[9]. 이후에도 WebAssembly JavaScript Interface, WebAssembly Web API 등 관련 명세들이 표준화 과정을 진행 중이거나 완료되었습니다. 새로운 기능 제안(예: 스레드 지원, 가비지 컬렉션 통합, SIMD 확장 등)은 먼저 Community Group에서 논의되고, 충분한 합의와 실험적 구현을 거친 후 Working Group의 공식 표준화 프로세스에 들어갑니다. 이 개방적이고 단계적인 과정은 WebAssembly가 다양한 이해관계자들의 검토를 받으며 안정적으로 발전하도록 보장합니다.

WebAssembly의 표준화와 생태계 발전에는 다수의 주요 기술 기업과 오픈 소스 프로젝트가 적극적으로 참여하고 기여해 왔다.

주요 참여 기업으로는 구글, 애플, 마이크로소프트, 모질라가 있으며, 이들은 각자의 웹 브라우저 엔진(V8, JavaScriptCore, Chakra, SpiderMonkey)을 통해 초기부터 표준화 작업을 주도했다. 이후 페이스북, 인텔, 레드햇 등도 합류하여 W3C의 WebAssembly 워킹 그룹에서 명세를 함께 개발했다. 클라우드 분야에서는 Fastly가 WebAssembly System Interface의 초기 설계와 구현을 주도했으며, AWS, 마이크로소프트 애저, 구글 클라우드도 서버리스 및 엣지 컴퓨팅 환경에서 WebAssembly 런타임을 통합하고 있다.

주요 오픈 소스 프로젝트는 다음과 같다.

이들 프로젝트를 지원하고 생태계의 보안과 상호운용성을 증진하기 위해 리눅스 재단 산하에 Bytecode Alliance 컨소시엄이 설립되었다. 이 연합에는 모질라, Fastly, 인텔, 레드햇 등이 참여하여 WASI와 같은 핵심 시스템 인터페이스의 표준화와 안전한 구현을 추진한다.

WebAssembly는 기존의 JavaScript에 비해 여러 가지 뚜렷한 장점을 제공한다. 가장 큰 장점은 네이티브 코드에 근접한 고성능 실행이다. 바이너리 포맷으로 미리 컴파일되어 전송되며, 브라우저 엔진이 이를 효율적인 머신 코드로 빠르게 컴파일하고 최적화할 수 있다. 이로 인해 계산 집약적인 작업, 예를 들면 3D 그래픽 렌더링, 물리 시뮬레이션, 비디오 편집 등의 성능이 크게 향상된다.

이식성과 보안 측면에서도 강점을 보인다. WebAssembly 모듈은 CPU 아키텍처나 운영체제에 구애받지 않고 모든 주요 웹 브라우저에서 동일하게 실행되는 이식 가능한 바이너리 형식이다. 동시에 메모리 안전한 샌드박스 환경 내에서 실행되어, 호스트 시스템에 대한 무단 접근을 방지한다. 이는 기존 네이티브 플러그인의 보안 문제를 해결한다.

개발 생태계와의 통합도 중요한 장점이다. C, C++, Rust와 같은 시스템 프로그래밍 언어로 작성된 기존의 방대한 코드베이스를 웹에서 재사용할 수 있게 해준다. 또한 JavaScript와 완벽하게 상호 운용되어, 기존 웹 애플리케이션에 점진적으로 통합하거나 성능 병목 구간을 최적화하는 데 유용하게 사용될 수 있다.

WebAssembly는 빠른 발전을 거듭하고 있지만, 아직 극복해야 할 기술적 한계와 도전 과제가 존재한다.

가장 큰 도전 과제 중 하나는 가비지 컬렉션을 위한 공식 메모리 관리 모델의 부재이다. 현재 WebAssembly는 단순한 선형 메모리 모델만을 제공한다. 이는 자바스크립트, 자바, C# 등 가비지 컬렉션을 사용하는 고수준 언어로부터의 컴파일을 복잡하게 만들며, 런타임 성능과 메모리 효율성에 영향을 미친다. 이를 해결하기 위해 W3C WebAssembly 워킹 그룹은 GC (가비지 컬렉션) 확장 명세를 활발히 개발 중이다.

또 다른 중요한 한계는 멀티스레딩 지원의 제한적 성숙도이다. 공유 메모리와 Atomics API를 통한 기본적인 지원이 있지만, 이는 주로 C++이나 Rust와 같은 언어의 저수준 모델에 가깝다. 고수준 언어에서 익숙한 더 풍부한 동시성 모델(예: 경량 스레드, 액터 모델)을 WebAssembly 내에서 효율적으로 구현하는 것은 여전히 과제로 남아 있다. 또한, SIMD (단일 명령 다중 데이터) 명령어 지원은 성능 향상에 중요하지만, 모든 플랫폼과 런타임에서 완전히 최적화되거나 표준화되지는 않았다.

생태계 측면에서는 디버깅 경험이 주요 도전 과제이다. 전통적인 네이티브 코드나 자바스크립트에 비해 소스 맵 지원, 변수 검사, 복잡한 브레이크포인트 설정 등 고급 디버깅 기능이 부족하다. 또한, 모듈 크기 문제도 있다. 특히 대규모 애플리케이션을 컴파일할 경우 생성된 .wasm 파일의 크기가 커져 초기 다운로드 및 컴파일 시간이 길어질 수 있다. 코드 스플리팅과 지연 로딩 전략은 여전히 자바스크립트 생태계보다 덜 발달되어 있다.

마지막으로, WASI (WebAssembly System Interface)는 서버사이드 영역에서 파일 시스템, 네트워킹 등 시스템 호출에 대한 표준화된 접근을 제공하지만, 아직 진화 중인 표준이다. 모든 호스트 환경에서 일관되고 포괄적인 시스템 인터페이스를 제공하는 것은 지속적인 작업이며, 보안 모델(예: 능동형 보안)과의 정교한 조화가 필요하다.