アーキテクチャ概要

Ato パッケージの革新性

Ato は、フロントエンド（Chromium/Electron/Tauri）とバックエンド（Wasm/Unikernel/Firecracker/コンテナ）を分離し、柔軟な実行環境選択を可能にする革新的なアーキテクチャを採用しています。

パッケージ配布の仕組み

Ato のパッケージには、フロントエンドの UI ファイルとバックエンドのランタイム設定が一体化されています：

// atoapp.package.json の例
{
    "name": "example-app",
    "frontend": {
        "type": "electron",
        "entry": "index.html"
    },
    "backend": {
        "primary": "wasm",      // 優先的に使用するランタイム
        "fallback": "docker",   // 代替ランタイム
        "config": {
            "resources": {...},  // リソース要件
            "security": {...}    // セキュリティポリシー
        }
    }
}

このパッケージ形式により：

• 開発者は複数のバックエンド対応を 1 つのパッケージで提供可能
• ユーザーは環境を意識せずインストール可能
• システムが自動的に最適なランタイムを選択

主なメリット

1. アプリケーション配布の簡素化

   • 複数の実行環境に対応したアプリを単一パッケージで配布
   • Ato ストアから一元的にインストール可能
   • 環境に応じた最適なランタイムを自動選択

2. 開発者の自由度向上

   • 用途に応じて最適なバックエンドを選択可能
   • 既存の開発資産やエコシステムを活用可能
   • 段階的な移行や複数環境の併用が可能

3. 運用効率の最大化

   • 統一的な管理インターフェース
   • 自動的なリソース最適化
   • セキュリティポリシーの一元管理

アーキテクチャ構成

graph TB
    subgraph "Ato Store"
        A[Unified Package<br>Frontend + Backend Config]
    end

    subgraph "Frontend Layer"
        B[Chromium UI]
        C[Electron/Tauri]
    end

    subgraph "Runtime Abstraction"
        D[Runtime Manager]
        E[Resource Optimizer]
    end

    subgraph "Backend Runtimes"
        F[WebAssembly]
        G[Unikernel]
        H[Firecracker]
        I[Container]
    end

    A --> B
    A --> C
    B --> D
    C --> D
    D --> E
    E --> F
    E --> G
    E --> H
    E --> I

    style D fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
    style E fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px

バックエンドランタイムの比較

ランタイム	特徴	最適なユースケース	パッケージ化のメリット
WebAssembly	・超軽量で高速起動 ・ブラウザネイティブ互換 ・安全なサンドボックス	・Web 技術ベースのアプリ ・クライアントサイド処理 ・軽量な計算処理	・ブラウザですぐ実行可能 ・追加インストール不要 ・自動アップデート
Unikernel	・最小限の OS 機能 ・超高速な起動 ・極小の攻撃面	・高性能が必要な処理 ・セキュリティ重視 ・エッジコンピューティング	・クラウドでもローカルでも同一環境 ・最小限のリソース消費 ・高いセキュリティ
Firecracker	・マイクロ VM 分離 ・AWS Lambda 互換 ・高速な起動時間	・マイクロサービス ・サーバーレス処理 ・マルチテナント環境	・強力な分離 ・クラウドネイティブ対応 ・スケーラブルな運用
Container	・豊富なエコシステム ・高い移植性 ・柔軟なスケーリング	・既存アプリの移行 ・複雑なシステム ・チーム開発	・CI/CD との親和性 ・既存ツール活用 ・運用知見の流用

アプリケーション配布フロー

sequenceDiagram
    participant Dev as 開発者
    participant Store as Atoストア
    participant User as ユーザー
    participant Runtime as Runtime Manager

    Dev->>Store: パッケージをアップロード
    Note over Dev,Store: フロントエンド + バックエンド設定
    Store->>Store: パッケージ検証
    User->>Store: アプリをダウンロード
    Store->>Runtime: パッケージ情報を提供
    Runtime->>Runtime: 環境に最適なランタイムを選択
    Runtime->>User: アプリを起動
    Note over Runtime,User: 自動的にバックエンドを設定

ランタイム抽象化の実装

Runtime Manager（コアコンポーネント）

// RuntimeManagerは異なるバックエンドを抽象化する核となるコンポーネント
interface RuntimeManager {
  // このメソッドが抽象化の要 - バックエンド種別を意識せず起動可能
  createRuntime(config: RuntimeConfig): Promise<Runtime>;
}

フロントエンド実装例

// Electronアプリでのバックエンド初期化 - シンプルなAPIで複雑な処理を抽象化
const runtime = await RuntimeManager.create({
  type: "auto", // システムが最適なランタイムを自動選択
  config: packageConfig.backend,
});

セキュリティとリソース管理

セキュリティモデル

各ランタイムの特性を活かした多層的なセキュリティ：

• Wasm: ブラウザレベルのサンドボックス

  // Wasmモジュールへの最小権限付与例
  const policy = {
    allowedAPIs: ["http", "crypto"],
    filesystem: "readonly",
    network: "outbound-only",
  };

• Unikernel: 極小攻撃対象面

  // Unikernelの分離設定例
  const isolation = {
    memory: "strict",
    network: "isolated",
    devices: "minimal",
  };

リソース最適化

環境に応じた動的なリソース割り当て：

// リソース最適化の例
const optimization = {
  memory: {
    initial: "128MB",
    max: "512MB",
    scale: "auto",
  },
  cpu: {
    cores: "auto",
    priority: "normal",
  },
};

ロードマップ

Phase 1: 基盤確立（2025 Q2-Q3）

• Wasm/Unikernel 基本対応
  • Wasm ランタイムの実装
  • Unikernel ビルド・実行パイプライン
• パッケージ形式の確立
  • パッケージ仕様の策定
  • 検証システムの実装

Phase 2: 拡張期（2025 Q3-Q4）

• Firecracker/Container 対応
  • μVM 管理システム
  • コンテナオーケストレーション
• 高度な運用機能
  • リソース最適化
  • 自動スケーリング

Phase 3: エコシステム（2026 ～）

• サードパーティ開発支援
  • SDK/ツールチェーンの提供
  • CI/CD 連携
• 高度な管理機能
  • モニタリング/分析
  • カスタムランタイム対応

まとめ

Ato の新アーキテクチャは、アプリケーション配布と実行を革新的に簡素化します：

• 開発者は最適な実行環境を選択可能
• ユーザーは実行環境を意識せずアプリを利用可能
• 運用者は統一的な管理が可能

この設計により、次世代のアプリケーションプラットフォームとしての基盤を提供します。

詳細については以下のドキュメントを参照してください：

• 開発者ガイド
• 実装仕様
• API リファレンス