Від браузера до ОС: що таке Native Client і чим він може бути корисний?

Відзначивши на початку серпня 20-річний ювілей, браузери майже відразу переступили і ще одну важливу сходинку: минулого тижня в бета-версії Google Chrome 14 був включений експериментальний компонент Native Client (NaCl). Мені пощастило розповідати про цей унікальний проект з найперших його днів (див. Компьютерра # 763 ) - і тим приємніше констатувати зараз, що мета, яку ставили перед собою автори, в загальному досягнута.

Чого не вистачає веб-браузерів, не рахуючи утопічною стовідсоткової сумісності? На жаль, швидкостей. Навіть з урахуванням всіх мислимих інновацій і модифікацій останніх років - революційних Javascript-движків, використання GPU, попереднього рендеринга сторінок, нових протоколів (чули про SPDY?) Та іншого подібного - швидкість виконання веб-додатків на порядки повільніше тієї, що забезпечує будь-яка нативная програма , яка виконується безпосередньо мікропроцесором. Ось тут-то і вступає в гру NaCl.

Проект, відомий вже три роки з ініціативи та під крилом Google, дозволяє веб-програмістам писати такі додатки, які будуть виконуватися всередині браузера зі швидкістю, лише злегка поступається швидкості програм в машинних кодах, але збережуть переносимість, притаманну веб-додатків.

Фокус пояснюється просто: Native Client - це «пісочниця», всередині якої працюють програми, написані на C / C ++ та інших класичних мовах, компільованих безпосередньо в машинний код. Але замкнуті в своїй ділянці пам'яті, NaCl-додатки спілкуються із зовнішнім світом тільки через програмний інтерфейс, що зв'язує їх з Javascript-движком браузера. Тому не має значення, в якій операційній системі йде робота, важливо лише для якого процесора вони скомпільовані (зараз NaCl-програми можуть бути в інструкціях x86 і ARM).

Native Client часто порівнюють з ActiveX, що стала справжнім кошмаром IT. Але той, хто знайомий з новим проектом не з чуток, стверджують, що правильною аналогією буде не ActiveX або Java, а скоріше VMware в браузері: для NaCl, не потрібно писати нові додатки - можна адаптувати вже існуючі! Native Client часто порівнюють з ActiveX, що стала справжнім кошмаром IT. Але той, хто знайомий з новим проектом не з чуток, стверджують, що правильною аналогією буде не ActiveX або Java, а скоріше VMware в браузері: для NaCl, не потрібно писати нові додатки - можна адаптувати вже існуючі!

Оскільки мова йде про виконання неперевіреного машинного коду, отриманого ззовні, питання забезпечення безпеки виходить на перший план. Чи можна гарантувати, що NaCl-програма не зашкодить системі, де вона виконується (почистивши жорсткий диск, вкравши цінну інформацію та ін.)? Автори впевнені, що це можливо.

Native Client формує три ступені захисту. По-перше, перед виконанням код піддається аналізу на предмет виявлення потенційно небезпечних послідовностей. По-друге, програма ізольована від інших додатків апаратно, засобами мікропроцесора. По-третє, зв'язок з навколишнім простором організована за допомогою Javascript, а значить і скористатися NaCl зможе тільки тими ресурсами, які доступні Javascript-програмами. Нарешті, вихідні тексти опубліковані під вільною ліцензією, що саме по собі додає впевненості.

Native Client цінний не тільки власними унікальними властивостями, але і наявністю відкритого, яка оформилася API (Pepper), за допомогою якого він пов'язується з елементами HTML5. Можливість гнучко, стандартним чином вписати NaCl-програми в існуючу веб-архітектуру, імовірно, дасть поштовх лавиноподібного зростання числа таких додатків. А простота перенесення існуючих напрацювань в середу Native Client (особливо легко портируют лінуксові програми, а системні бібліотеки навіть не вимагають змін в коді) дозволить не винаходити велосипед.

Важливість поточного моменту в тому, що експерименти завершені і розпочато практичну стадія. Native Client незримо присутній в Chrome вже протягом декількох версій - у вигляді тестової опції, активувати яку необхідно вручну. Починаючи з версії 14, стабільний реліз якої очікується у вересні, NaCl-середовище буде активована за замовчуванням, що відразу ж розширить список її користувачів з вузького кола розробників до мінімум декількох мільйонів пересічних сетян (Chrome зараз третій за популярністю браузер у світі).

Крім іншого, Native Client став ще й безперечно унікальною функцією браузера Chrome. В умовах жорстокої конкуренції, коли наштовхнутися на оригінальну ідею - щастя, цей факт важко переоценітьПомімо іншого, Native Client став ще й безперечно унікальною функцією браузера Chrome. В умовах жорстокої конкуренції, коли наштовхнутися на оригінальну ідею - щастя, цей факт важко переоцінити.

Якими будуть NaCl-програми? Теоретично, на їх плечі найкраще звалити обов'язки, для яких потрібна обробка великих обсягів даних в найкоротший час. Ось чому очікується, що основними галузями застосування будуть мультимедійні функції браузерів і гри (наприклад, Google реалізувала так вбудований в Chrome PDF-переглядач).

Однак за фактом самим затребуваним властивістю Native Client стала його незалежність від операційних систем. NaCl-програма без модифікацій і налаштування працює в MS Windows, Mac OS X, Linux і Chrome OS. Правда, список додатків поки що невеликий (див. офіційний сайт ), Але вже є цікаві сторонні розробки (наприклад, NaClBox , Що дозволяє запускати DOS-гри в браузері).

Найближче майбутнє Native Client зв'язується з двома тенденціями. Першу повинні сформувати розробники прикладного софту, які за допомогою NaCl можуть порівняно легко переносити наявні напрацювання в Мережу і таким чином наділяти їх кроссплатформенную. Подати приклад збирається особисто Google, де сподіваються з часом перетворити сам браузер Chrome в додаток NaCl (а значить і зменшити клопоти по адаптації до різних ОС, і посилити захист, оскільки браузер працюватиме в закритому «пісочниці»).

Іншу тенденцію сформують користувачі, вимагаючи підтримки NaCl-додатків в браузерах, що конкурують з Chrome. Оскільки вихідні відкриті, ніщо крім ідеологічних міркувань не повинно перешкодити проникненню Native Client в Firefox, Safari, Opera і Internet Explorer. Очікується, що це відбудеться за участю творців браузерів або без них (за допомогою плагінів).

Нарешті, у віддаленій перспективі Native Client може зіграти важливу роль в становленні хмарної Chrome OS - де відтепер можливий запуск додатків, чи хоч в чомусь поступаються програмам для класичних операційних систем. І тут криється самий жирний плюс цієї оригінальної розробки. Так, прихильники Native Client, безумовно, великі оптимісти. І вірити їм чи ні, вирішувати вам. Але в будь-якому випадку новинку варто оцінити особисто. Адже якщо очікування виправдаються, різко і необоротно зміняться не тільки браузери, але і весь світ обчислювальної техніки: браузери стануть повним еквівалентом операційних систем і фундаментом для оновленої софтверної індустрії.