論文の概要: Towards Cost-Effective ZK-Rollups: Modeling and Optimization of Proving Infrastructure

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.16581v1
• Date: Sat, 20 Sep 2025 09:03:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-30 15:09:33.420426
• Title: Towards Cost-Effective ZK-Rollups: Modeling and Optimization of Proving Infrastructure
• Title（参考訳）: コスト・エフェクティブZK-Rollupsに向けて:インフラのモデリングと最適化
• Authors: Mohsen Ahmadvand, Pedro Souto,
• Abstract要約: ゼロ知識ロールアップは、厳密な確定性と可用性の制約の下で多段階状態遷移証明を生成するために、プロバーに依存している。 ロールアップが規模を拡大するにつれ、スループットの向上、高速な最終要求、揮発性ガス価格、動的資源需要により、経済的に存続することがますます困難になる。 本稿では,ロールアップ固有の制約を捉えるパラメトリックコストモデルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Zero-knowledge rollups rely on provers to generate multi-step state transition proofs under strict finality and availability constraints. These steps require expensive hardware (e.g., GPUs), and finality is reached only once all stages complete and results are posted on-chain. As rollups scale, staying economically viable becomes increasingly difficult due to rising throughput, fast finality demands, volatile gas prices, and dynamic resource needs. We base our study on Halo2-based proving systems and identify transactions per second (TPS), average gas usage, and finality time as key cost drivers. To address this, we propose a parametric cost model that captures rollup-specific constraints and ensures provers can keep up with incoming transaction load. We formulate this model as a constraint system and solve it using the Z3 SMT solver to find cost-optimal configurations. To validate our approach, we implement a simulator that detects lag and estimates operational costs. Our method shows a potential cost reduction of up to 70\%.
• Abstract（参考訳）: ゼロ知識ロールアップは、厳密な確定性と可用性の制約の下で多段階状態遷移証明を生成するために、プロバーに依存している。 これらのステップでは高価なハードウェア(GPUなど)が必要になります。 ロールアップが規模を拡大するにつれ、スループットの向上、高速な最終要求、揮発性ガス価格、動的資源需要により、経済的に存続することがますます困難になる。 我々はHalo2ベースの証明システムに基づく調査を行い、トランザクション毎秒(TPS)、平均ガス使用量、ファイナリティタイムを主要なコストドライバとして同定した。 そこで本研究では,ロールアップ固有の制約を捉えるパラメトリックコストモデルを提案する。 このモデルを制約系として定式化し,Z3 SMTソルバを用いてコスト最適構成を求める。 提案手法の有効性を検証するため,遅延を検出し,運用コストを見積もるシミュレータを実装した。 提案手法は, 最大70 %のコスト削減効果を示す。

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