📱 웹 표준 미니앱의 어려움

당근에서 R&D 엔지니어 인턴으로 재직하면서 일한 웹 표준 미니앱의 기술적인 배경과 현 진척도에 대해 이야기해보려고 한다.

📱 미니앱

미니앱은 슈퍼앱 위에서 구동되는 제3사 서비스들의 집합이다.

이게 현재랑 무엇이 다르냐고? 웹을 만드는 경험(간단한 JS 기반 개발)으로 순식간에 앱(도달률 최고, 리텐션 최고)으로 런칭할 수 있다. 동시에 슈퍼앱의 통합 계정을 사용해 로그인하고, 앱 내에서 결제를 할 수 있다 (불편한 회원가입, 개인 정보 입력 없음). 즉,

1. 직접 앱을 만드는 것보다 빠르고 쉽고,
2. 직접 웹사이트를 런칭하는 것보다 더 많은 사람들에게 자연스럽게 노출되고,
3. 직접 앱을 만드는 것보다 더 많은 사람들이 사용할 수 있으며,
4. 직접 서비스를 런칭하는 것보다 압도적인 도달률과 리텐션과 거래 비율을 보장한다.

중화권에서는 이미 BAT (바이두, 알리바바, 텐센트) 3사가 미니앱으로 시장을 장악하였으며 그 중 1위인 WeChat의 미니앱은 일간 사용자가 4억명이 넘고, 월간 사용자는 9억명을 상회한다. 또한 Apple과 Google이 중화권에서 앱스토어, 플레이스토어를 이용한 플랫폼 파워를 지니지 못하는 이유가 바로 미니앱이다. 중화권 사용자들에게 앱스토어와 플레이스토어는 마치 과거 마이크로소프트에 내장된 인터넷 익스플로러와 같다. 인터넷 익스플로러의 유일한 용도가 Chrome을 찾고 설치하는 것이듯, 중화권 앱스토어와 플레이스토어의 사실상 유일한 용도는 WeChat을 설치하는 것뿐이다.

이는 국제적으로도 새로운 현상이 아니다. Snap은 Snap Mini라는 프로그램을 개발 중이고, Line은 Line Mini App을 만들고 있다. 당근도 미니앱을 위한 환경을 구축하려고 한다. 미니앱이 무엇인지, 그 파급력이 무엇인지는 Google의 미니앱 문서를 전부 번역해두었다. (PR 대기 중) 여기서 이야기하기에는 내용이 과하게 길어질테니 해당 문서를 참고하기 바란다.

🔥 많은 미니앱을 위해

앞서 언급한 BAT의 경우 웹에서 영감을 받은 듯한 독자적인 언어와 브라우저를 개발하여 그 내부를 자신들의 마음대로 뜯어고쳤다. 중화권의 BAT의 경우 독자 규격을 사용하고, 그 3사의 비즈니스 파워가 상당하기 때문에 타사 개발자들에게 여러가지 요구를 할 수 있다. 하지만 대부분의 (소위) 슈퍼앱들은 서비스가 강력하기는 해도, 자사의 SDK를 이용해 재개발하라거나, 슈퍼앱일때만 다르게 동작하는 로직 분기처리를 요구하는 등 타사 개발자들에게 무리한 요구를 하지는 못한다. 그렇게 되면 굳이 구태여 미니앱을 만들지 않을 것이다. 그 노력으로 iOS, Android 앱을 잘 만드는 것이 더 성공 확률이 보장되기 때문이다.

이를 위해 표준 미니앱은 웹 표준을 준수해야 한다. 어떤 웹앱일지라도 약간의 수정을 통해 미니앱으로나 웹앱으로나 코드 변경 없이 동작할 수 있도록 해야한다.

😻 예쁘게 보여주기 위해

예쁘게 보여주는 것은 상당히 중요하다. 특히 권한을 요구하는 화면은 더욱 그렇다. 어떠한 맥락도 없이 서비스가 위치를 사용하고 싶어합니다고 갑자기 물어본다면 사용자는 거절을 누를 확률이 높고, 그러면 서비스의 운영에 지장이 생길 수 있다. 즉 권한 요구 창은 설득력이 있어야 한다. 그를 위해서는 그에 합당한 인터페이스와 디자인으로 갖춰져야 한다. 즉, 예뻐야 한다.

예를 들어 스타벅스 웹, 앱, 미니앱에서 위치 정보를 요구하는 경우를 살펴보자. 어떤 권한 요구 창을 승인하고 어떤 권한 요구 창을 거절할 것 같은가?

보다 더 많은 맥락이 주어지는 오른쪽으로 갈수록 승인할 사용자가 많을 것이다. 때문에 표준 미니앱은 최소한 가운데만큼의 맥락을 제공할 수 있어야 한다.

📨 예쁜 권한 요구 창을 위해

앞서 이야기한 예시를 이어보자면 위치 정보 권한 요구 창은 Geolocation API가 불릴 때 발생한다. 별거 없다. 다음 코드를 실행하면 바로 나온다.

navigator.geolocation.getCurrentPosition()

배경 1과 배경 2에 근거해, 위 코드가 실행되었을 시 (웹 표준 방식으로 위치 정보를 요청 시) 사용자를 설득할 수 있는 배경 정보와 디자인을 갖춘 권한 요구창이 나타나야 한다.

🌐 하지만 그건 브라우저의 일인데?

저렇게 알림창을 띄우는 것은 브라우저의 영역이다. 때문에, 웹뷰를 그대로 사용해서 (iOS의 경우 WKWebView) 미니앱을 구동하는 경우 저렇게 위치 권한 요구 창이 그대로 나타나게 된다. 이 문제는 현재 당근에 구현된 당근미니에도 발생한다. 그렇다면 여기서 문제를 어떻게 해결해야 할까? 새로운 브라우저를 만들어야 할까?

🎭 어차피 누가 누군지 모른다

99.99%의 웹앱의 경우 그냥 권한이 필요한 곳에 getCurrentPosition()할 뿐이지 그것이 진짜 브라우저에서 실행되는건지는 관심이 아니다. 그렇다면 만약 다음과 같은 가짜 navigator를 만든다면 어떨까?

const navigator = {
  geolocation: {
    getCurrentPosition(success, error) {
      // do some random stuff...
    },
  },
}

JavaScript는 navigator의 진위를 검사하지 않기에 원하는 동작을 사이에 주입할 수 있다. 이를 Shim이라고 한다.

컴퓨터 프로그래밍에서 심(shim)은 API 호출을 투명하게 가로채고 전달된 인수를 변경하거나, 작업 자체를 처리하거나, 다른 곳으로 작업을 리디렉션하는 라이브러리입니다. (In computer programming, a shim is a library that transparently intercepts API calls and changes the arguments passed, handles the operation itself, or redirects the operation elsewhere.) — Shim (computing)

고양이가 위치 권한을 달라고 요구하는 데모 웹사이트를 만들어보았다.

• anaclumos/poc-geolocation-dialog: Geolocation Shimming Demo
• Geolocation Shimming Demo

즉, 이를 조금 더 고도화해서 아예 document, 즉 DOM 자체를 JavaScript로 구현하여 원하는 부분만 교체하면 미니앱스러운 경험을 제공할 수 있다.

🗿 일관적인 경험을 위해

미니앱은 일관적인 경험을 주는 것이 중요하다. 마치 브라우저를 사용할 때 새로고침, 즐겨찾기, 이전 페이지, 창닫기의 위치가 변하지 않듯이 여러 미니앱에 있어서도 동일한 경험을 주어야 한다. 이는 내가 번역한 미니앱 문서에도 언급되어 있다. 이를 위해서는 공통 컴포넌트의 일부를 우리가 주입해야 한다.

⚡️ 빠른 경험을 위해

서로 다른 미니앱을 열고 닫을 때 빠르게 앱을 열고 닫기 위해 앱의 데이터를 prefetch 해올 수 있다. 하지만 앱을 열고 닫을 때마다 데이터가 유지되어야 하기에, iframe 안에 미니앱을 담아두고 외부에서는 슈퍼앱의 웹뷰가 서로 다른 데이터를 처리하고 prefetch하는 방식을 생각할 수 있다. 이 과정에서 iframe 내부의 코드가 외부로 공격 코드를 주입하는 것 등을 막기 위해 crossOriginIsolated와 Cross-Origin-Opener-Policy, Cross-Origin-Embedder-Policy 헤더 설정이 필요할 것이다.

🥶 결빙 문제는 어떻게 해결하셨나?

하지만 여기서 또다른 문제가 발생한다. iframe은 단일 쓰레드에서 동작한다. 즉, 미니앱이 멈추면 슈퍼앱의 종료 버튼 또한 먹통이 된다.

🕸 웹에서 멀티쓰레드

그렇다면 Web Worker에서 iframe을 구동한다면 미니앱이 멈추어도 슈퍼앱은 멈추지 않을 것이다.

🧑‍🔧 Worker 안에는 DOM API가 없다

Web Worker 안에서는 DOM API를 접근할 방법이 없다. DOM API라는 것도 결국 말 그대로 JavaScript 기반의 Object Model이기 때문에 DOM API와 똑같이 생긴 가짜 DOM을 Worker 안에 내려주고, 그 가짜 DOM에 조작된 모든 것들을 진짜 DOM에 그대로 가져다가 적용할 수 있다면 이 문제를 해결할 수 있다. 또한 이 사이에서 그대로 가져다가 적용하는 것이 아니라 이게 적합한 작업인지 검사할 수 있다면, 원천적으로 어뷰징을 차단할 수 있다.

👻 미션 임파서블을 찍는다

다행히도 비슷한 연구가 선행되어 있다. Google 사에서 AMP에 사용할 목적으로 WorkerDOM이라는 것을 만들었고, BuilderIO 사에서 써드파티 라이브러리 코드를 Worker에 분리할 목적으로 Partytown이라는 것을 만들었다. 하지만 이 둘 다 완전한 구현체는 아니다. WorkerDOM은 Spectre 보안 사고가 한창일 때 제작되었기에 SharedArrayBuffer와 Atomics를 활용한 동기적 데이터 교환이 불가능하다. Partytown은 Event Prevent Default를 할 수 없다. 하지만 본질적으로, 미션 임파서블 모델을 사용해서 가운데에서 적절하게 써드파티 코드를 격리하는 것이 가능하다는 것이다.

💽 동기적 데이터 교환이 불가능하다

Web Worker 안과 밖은 동기적으로 데이터 교환이 불가능하다. 동기적 데이터 교환은 상당히 많은 곳에 필요하다. 예를 들어, 단순한 애니메이션을 그리거나 지도를 표시할 때도 동기적으로 화면의 픽셀 데이터를 받아와서 다음 프레임을 그려야 한다. 하지만 Worker 내부에서는 동기적 DOM API를 사용할 수 없으니 모든 애니메이션 코드가 동작하지 않을 것이다.

🤝 동기적으로 만들면 되지!

기본적으로 JavaScript는 사용자 반응이 필수적인 브라우저를 위해 설계되었으므로 비동기적으로 동작한다. 그래서 웹 개발자들을 떨게 만드는 노답 삼형제(Callbacks, Promise, Async/Await)가 있는 것이 아닌가. 비동기적으로 동작하는 JavaScript를 동기적으로 만든다는 뜻은, 내가 어떤 함수를 호출했을 때 그 함수의 결과값이 계산되는 동안 나머지 모든 연산이 정지된 채로 가만히 있는다는 뜻이다.

하지만 여기서 2가지 방법을 사용해서 동기적으로 만들 수 있다.

1. Synchronous XMLHttpRequest
   • 동기적인 XMLHttpRequest를 가짜로 하나 보내두면 그 결과값이 반환될 때까지 다른 JavaScript 연산을 정지시킬 수 있다. 하지만 Deprecated된 방법이고 약간의 편법에 가까운 내용이다. Synchronous and asynchronous requests - Web APIs | MDN
2. SharedArrayBuffer and Atomics
   • SharedArrayBuffer는 Web Worker와 Main Thread 사이에서 데이터를 교환할 수 있는 메모리 공간이다. Atomics는 이런 연산을 Thread-Safe하게 만들 수 있게 SharedArrayBuffer에 접근하는 교통 정리를 도와주도록 설계되었다. 하지만 동시에, Atomics를 활용하여 연산을 동기적으로 정지시키는 것도 가능하다.

미니앱의 경우에는 Web Worker를 이미 사용하므로 SharedArrayBuffer와 Atomics를 사용하는 것이 더 적합하다고 판단했다.

✂️ 오프라인에선 접속이 어렵다

기존의 웹 환경에서는 오프라인 환경에서 접속이 불가능하다. 예를 들어 계산기 미니앱이 존재하면, 네트워크 없이도 접속할 수 있어야 한다. 이는 초기 로딩 속도와도 크게 연관된다. Progressive Web App을 활용하여 오프라인에서 사용할 수 있지만, PWA 또한 초기에 수많은 네트워크 요청을 보내서 웹페이지를 저장해야한다는 점에서 여전히 비효율적이다.

📦 묶어서 한 번에 보낸다

이 또한 하나의 해결책이 있다. Google에서 CBOR 형식에 기반한 WebBundle이라는 라이브러리를 제작했기 때문이다. 웹번들은 여러 HTML, CSS, JS, 이미지 등을 하나의 압축된 파일로 묶어서 사용할 수 있도록 해준다. 이미 Chrome에서 사용할 수 있는 기능이고, Google에서 실험적으로 다양하게 연구하고 있는 기능이다. 물론 Google의 본 목적은 이 묶음 배송을 통해 URL 기반의 광고 차단 기술을 무력화하기 위한 목적이지만. 관련 글타래

🦠 악성 코드로 바뀌면?

GitHub에서 멀쩡해보이는 코드도 NPM에서는 공격 코드가 삽입된 채로 존재할 수 있다. 실제로 월간 4천만번 이상 다운로드되는 UAParser.js 라는 라이브러리의 NPM 저장소가 해킹되어 악성 코드가 삽입되어 배포된 적 있다. 사고 기록

결과적으로 어떤 형태로든 슈퍼앱의 입장에서는 미니앱 제작사의 패키지를 직접 받아서 검수를 하고 다른 코드로 바꿔치지 못하도록 스스로 호스팅해야 한다.

😊 결론

위 모든 문제를 다 해결하면 제대로 된 미니앱 환경을 구축할 수 있다. 다만 이제 보면 알 수 있듯이 문제의 난이도가 모두 상당하다. 특히 나는 인턴 기간 동안 2번과 3번 문제에 집중했지만 워낙 깊은 영역으로 파고들다 보니 관련 키워드를 검색해도 이미 본 사이트 몇 개만 나오는 등 어려움이 많았다.

중화권과 같이 특수한 환경에 고립되지 않고 ① 국제적으로 자유롭고 ② 확장성 있으며 ③ 웹 표준과 상호 호환되고 ④ 제작자와 사용자의 가치를 극대화하는 미니앱 환경이 존재하길 바란다. 다만 기술적 어려움으로 빠른 시일 내에는 만나기 어려울 듯 하다.