概要

• Zeroboot は、 AIエージェント向けサブミリ秒VMサンドボックス を実現
• Firecracker を活用し、 コピーオンライト(Copy-on-Write)フォーク による高速起動
• 各サンドボックスは 本物のKVM仮想マシン で、ハードウェアレベルのメモリ分離を実現
• APIやSDK を通じてPythonやTypeScriptから利用可能
• 現状は プロトタイプ であり、プロダクション運用には未対応

サブミリ秒VMサンドボックスの仕組みと特徴

• Firecracker でVMを一度だけ起動し、Pythonやnumpyなどランタイムを事前ロードした状態で スナップショット 取得

• 新しい実行ごとに KVM VMをコピーオンライトでフォーク し、スナップショットメモリを MAP_PRIVATE でマッピング

• 各サンドボックスは 独立したKVM VM として起動、 ゲストカーネル・メモリ・ページテーブル も完全に分離

• コード実行後は即終了、 超高速なサンドボックス起動 を実現

  • 起動レイテンシ(p50): 0.79ms（従来のDaytonaやE2B microsandboxと比較して圧倒的に高速）
  • 起動レイテンシ(p99): 1.74ms
  • サンドボックスごとのメモリ消費: 約265KB
  • Pythonでのfork+exec時間: 約8ms
  • 同時1000フォーク時の合計時間: 815ms

• ハードウェアレベルのメモリ分離 により、セキュリティ・アイソレーションを確保

• LinuxのCoW機能 により、メモリ効率も抜群

API・SDKによる利用方法

• API エンドポイント例
  • curlコマンドでPOSTリクエスト送信し、コードを即時実行
• Python SDK
  • from zeroboot import Sandbox
  • sb = Sandbox("zb_live_your_key")
  • result = sb.run("print(1 + 1)")
• TypeScript SDK
  • import { Sandbox } from "@zeroboot/sdk";
  • const result = await new Sandbox("zb_live_your_key").run("console.log(1+1)");

アーキテクチャと現状

• Firecracker でテンプレートVMを一度だけ起動し、 スナップショット を取得
• 新規リクエストごとに KVM VMをフォーク し、 CoWメモリ を利用しつつCPU状態も復元
• 完全なVM分離 によるセキュリティ
• Rust で実装、 Apache-2.0ライセンス
• プロトタイプ段階 であり、商用運用前の状態
• 興味があれば GitHub Issue で問い合わせ可能

技術的な工夫点

• 毎回新規VMをブートせず、スナップショットから即時復元
• CoW自体よりも、スナップショットVMの正しい再開処理が難関
• 各サンドボックスは 本物のKVM VM であり、 コンテナとは異なる完全分離
• 書き込み時は個別ページを自動複製、高いセキュリティと効率性

まとめ

• AIエージェントやコード実行基盤 に最適な、 超高速・高セキュリティなサンドボックス基盤
• 従来技術と比較して圧倒的な起動速度・省メモリ
• 今後の本番運用やOSS貢献にも期待