論文の概要: push0: Scalable and Fault-Tolerant Orchestration for Zero-Knowledge Proof Generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.16338v1
- Date: Wed, 18 Feb 2026 10:22:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-19 15:58:30.575527
- Title: push0: Scalable and Fault-Tolerant Orchestration for Zero-Knowledge Proof Generation
- Title（参考訳）: push0: Zero-Knowledge Proof Generationのためのスケーラブルでフォールトトレラントなオーケストレーション
- Authors: Mohsen Ahmadvand, Rok Pajnič, Ching-Lun Chiu,
- Abstract要約: push0はクラウドネイティブな証明オーケストレーションシステムで、プロファイラバイナリをスケジューリングインフラストラクチャから分離する。
我々の設計は、異種zkVMのシームレスな統合を可能にし、メッセージ永続化による自動タスク回復をサポートし、集中型ロールアップ演算子と分散マルチプロデューサネットワークの両方に必要なスケジューリングプリミティブを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Zero-knowledge proof generation imposes stringent timing and reliability constraints on blockchain systems. For ZK-rollups, delayed proofs cause finality lag and economic loss; for Ethereum's emerging L1 zkEVM, proofs must complete within the 12-second slot window to enable stateless validation. The Ethereum Foundation's Ethproofs initiative coordinates multiple independent zkVMs across proving clusters to achieve real-time block proving, yet no principled orchestration framework addresses the joint challenges of (i) strict head-of-chain ordering, (ii) sub-slot latency bounds, (iii) fault-tolerant task reassignment, and (iv) prover-agnostic workflow composition. We present push0, a cloud-native proof orchestration system that decouples prover binaries from scheduling infrastructure. push0 employs an event-driven dispatcher--collector architecture over persistent priority queues, enforcing block-sequential proving while exploiting intra-block parallelism. We formalize requirements drawn from production ZK-rollup operations and the Ethereum real-time proving specification, then demonstrate via production Kubernetes cluster experiments that push0 achieves 5 ms median orchestration overhead with 99--100% scaling efficiency at 32 dispatchers for realistic workloads--overhead negligible (less than 0.1%) relative to typical proof computation times of 7+ seconds. Controlled Docker experiments validate these results, showing comparable performance (3--10 ms P50) when network variance is eliminated. Production deployment on the Zircuit zkrollup (14+ million mainnet blocks since March 2025) provides ecological validity for these controlled experiments. Our design enables seamless integration of heterogeneous zkVMs, supports automatic task recovery via message persistence, and provides the scheduling primitives necessary for both centralized rollup operators and decentralized multi-prover networks.
- Abstract（参考訳）: ゼロ知識証明生成は、ブロックチェーンシステムに厳しいタイミングと信頼性の制約を課します。
Ethereumの新たなL1 zkEVMでは、12秒のスロットウィンドウ内で証明を完了し、ステートレスな検証を可能にする必要がある。
Ethereum FoundationのEthproofsイニシアチブは、クラスタをまたいだ複数の独立したzkVMを調整することで、リアルタイムブロック証明を実現している。
(i)厳格な鎖の順序
(ii)サブスロットレイテンシ境界
三 耐故障性タスク再割り当て、及び
(四)証明に依存しないワークフロー構成。
本稿では,プロファイラバイナリをスケジューリングインフラストラクチャから分離する,クラウドネイティブな証明オーケストレーションシステムであるpush0を紹介する。
push0はイベント駆動のディスペンサー-コレクタアーキテクチャを採用し、ブロック内の並列性を活用しながらブロックシークエンシャルな証明を強制する。
プロダクションZKロールアップ操作とEthereumリアルタイム証明仕様から引き出された要件を形式化し、運用Kubernetesクラスタの実験を通じて、push0が5ミリ秒の中央集権的なオーケストレーションオーバヘッドを達成し、現実的なワークロードのために32のディスパッチで99-100%のスケーリング効率を実現したことを実証します。
制御されたDocker実験は、ネットワークのばらつきが排除された場合に、同等のパフォーマンス(3～10ms P50)を示す、これらの結果を検証する。
Zircuit zkrollup(2025年3月以来の1400万のメインネットブロック)での生産展開は、これらの制御された実験に対する生態学的妥当性を提供する。
我々の設計は、異種zkVMのシームレスな統合を可能にし、メッセージ永続化による自動タスク回復をサポートし、集中型ロールアップ演算子と分散マルチプロデューサネットワークの両方に必要なスケジューリングプリミティブを提供する。
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