Synapse هو بروتوكول عالمي عبر السلسلة يربط بين سلاسل EVM وسلاسل غير EVM عبر تمرير الرسائل المعممة. وهو يدعم حركات الأصول عبر السلسلة، ومكالمات العقود الذكية، وNFTs. من خلال الاستفادة من Synapse، يمكن للمطورين إنشاء AMMs عبر السلاسل، ومنصات الإقراض، وأسواق المشتقات، ومجمعات العائدات، والمزيد. بدأ Synapse كبروتوكول مبادلة مستقر على سلسلة BNB يُسمى Nerve وتطور إلى جسر عبر السلسلة. في نسخته الحالية، تشتهر Synapse بتركيزها على بناء موطن للتطبيقات عبر السلاسل الأصلية عبر SDK سهل الاستخدام وSynapse Chain التي سيتم إطلاقها قريبًا.

تتضمن بعض أفضل ميزات Synapse:

  • أنواع متعددة من المعاملات — تم نشر Synapse في البداية كشبكة سيولة متخصصة في نقل ETH والـ stablecoins عبر سلاسل الكتل. يمكن لمستخدمي Synapse نقل الأصول عبر قفل الأصول الأصلية (native assets) وإصدار xAssets مغلّفة (wrapped) على سلسلة الوجهة. كما تُمكّن Synapse المستخدمين من نقل الـ stablecoins بتكلفة منخفضة عبر نقل أصول “nexus” بين مجمّعات السيولة المستضافة من Synapse. بالإضافة إلى ذلك، تتيح Synapse الآن مراسلة بين السلاسل بين الشبكات — أي أنه يمكن إرسال بيانات تعسفية مثل استدعاءات العقود وتنفيذها على سلسلتين منفصلتين، مما يفتح مساحة كبيرة لإمكانية التوافق البيني بين dApps. وفي هذا المقال نركّز على الخيار الثاني (تمرير الرسائل) وليس الأول (شبكات السيولة).

  • نموذج الأمان المتفائل — تتحقق Synapse من المعاملات بين السلاسل بمساعدة نموذج أمان متفائل. تراقب الكيانات (الحراس) رسائل ما بين السلاسل وتُقدّم أدلة احتيال إذا تم تقديم حالة خبيثة. في هذه الحالة، يكفي أن يتصرف 1 من بين N من الحراس بصدق لكي تعمل Synapse بشكل صحيح، مما يعني أن تكلفة مهاجمة الشبكة غير معروفة، بخلاف نماذج PoS التقليدية التي تكون فيها تكلفة مهاجمة النظام هي تكلفة رشوة نسبة معينة من مجموعة المدققين.

  • الوصول إلى منظومة Cosmos — تم إضافة Canto، وهي سلسلة DeFi مبنية على Cosmos، إلى شبكة سيولة Synapse في أواخر نوفمبر 2022. ومع هذا الربط، أصبحت Synapse واحدة من ثلاث جسور رئيسية (Axelar وGravity) لربط عالم EVM بمنظومة Cosmos.

  • عدة أدوات للمطورين (Developer Toolkit) — يمكن للمطورين الذين يبحثون عن حل “جاهز للتوصيل والتشغيل” للربط أن يدمجوا مباشرة عمليات نقل الرموز والسيولة عبر السلاسل داخل الواجهة الأمامية لتطبيقهم باستخدام Synapse SDK. بالإضافة إلى ذلك، تقدم Synapse ودجت (Widget) وواجهة برمجة تطبيقات (API) للمطورين لتنفيذ ذلك.

  • Synapse Chain — بُنيت كـ Optimistic Rollup على Ethereum، وتُعد Synapse Chain سلسلة بلوك متوافقة مع EVM مصممة لتكون بيئة تنفيذ سيادية (sovereign execution environment) لمطوري التطبيقات بين السلاسل للاستفادة منها عند نشر تطبيقات بين السلاسل. توجد Synapse Chain حاليًا في شبكة الاختبار (testnet)، ولكنها مدرجة للإطلاق في وقت ما خلال 2023، مع خطط واسعة لاستخدام SYN كآلية رهن من نوع PoS.

كما تتمتع Synapse أيضًا بتأثيرات شبكية مثل التالية:

  • الاستخدام — إجمالًا، شهدت Synapse حجم سيولة/تحويلات جسور إجمالي قدره 12.4 مليار دولار منذ بدء التشغيل، وحققت 20 مليون دولار من الإيرادات خلال نفس الفترة.

  • حاملو رمز SYN — يُعد SYN من أفضل 200 رمز من حيث القيمة السوقية، تبلغ قيمته السوقية تقريبًا 120 مليون دولار.

  • دعم السلاسل — اعتبارًا من فبراير 2023، تدعم Synapse 17 سلسلة!

كيف يعمل — دورة حياة المعاملة

لفهم عمل بنية تمرير الرسائل الخاصة بـ Synapse بشكل كامل، يجب تقسيمها إلى جزأين.

  1. Synapse Chain

كما هو موضح أعلاه، فإن Synapse Chain هي Optimistic Rollup من Ethereum مصممة لاستضافة تطبيقات بين السلاسل وغيرها من البُنى الأولية (primitives) بين السلاسل. مثل معظم الـ rollups، فإن Synapse Chain متوافقة مع EVM، وتعتمد على Ethereum للأمان، وتنفيذ الكتل يتم عبر منسّق (sequencer). تعمل كطبقة تنفيذ واحدة للمنطق الخاص بالأعمال يتم نشره ثم نشره عبر السلاسل. وبعبارة أخرى، يمكن بدء المعاملات على Synapse Chain ثم إرسالها إلى أي بلوكتشين متصل بشبكة بروتوكول Synapse عبر نظام تمرير الرسائل بين السلاسل الخاص بـ Synapse. جوهريًا، تعتبر Synapse أن تطبيقات dApps بين السلاسل ستحتاج إلى “قاعدة منزلية” لتنفيذ منطق المعاملات. على سبيل المثال، بدلًا من توزيع منطق أعمال معقد عبر عشر سلاسل بلوك، تمنح SynapseChains المطورين بيئة تنفيذ واحدة للعمل منها.

كما تم شرحه في الرسم البياني أدناه، تتمثل الفكرة في أن تتواصل dApps مختلفة مع بعضها البعض وتنفيذ المعاملات باستخدام Synapse Chain. في الواقع، لدى Synapse Chain دورَان: 1) هي مترجم للرسائل القادمة من سلاسل أخرى، و2) هي طريقة لتسوية منطق تطبيقات dApp والمعاملات على Ethereum.

الآن، يقود ذلك إلى الجزء الثاني من بنية Synapse: كيف يعمل تمرير الرسائل بين السلاسل فعليًا.

2. تمرير الرسائل بين السلاسل عبر بروتوكولات متعددة

كما ذُكر أعلاه، تم تأمين Synapse الآن عبر التحقق المتفائل. تُفترض أن المعاملات على Synapse صادقة. لذلك، يلزم أطراف فاعلة خارج السلسلة (off-chain actors) لمراقبة وإرسال أدلة الاحتيال خلال فترة زمنية محددة (تُعرف أيضًا باسم النافذة المتفائلة) إذا اكتشفوا معاملة خبيثة. في هذه الحالة، يعتمد أمن Synapse على حقيقة أن جهة خارجية واحدة تراقب معاملات السلاسل بشكل مستمر وتستجيب بصدق ضمن النافذة المتفائلة. ومن الجدير بالذكر أن بإمكان المطورين تحديد مدة النافذة المتفائلة استنادًا إلى حالة الاستخدام الخاصة بهم ورأيهم في المقايضة بين زمن الاستجابة والأمان.

تم تصميم عملية التحقق المتفائل في Synapse حول أربعة أطراف:

  • أصحاب الإشهاد (Notaries) — يوقّعون جذور ميركل على كل سلسلة

  • البثّاون (Broadcasters) — ينقلون التحديثات من عقود المنبع إلى عقود النسخ المتماثلة

  • الحراس (Guards) — يراقبون رسائل ما بين السلاسل ويرسلون أدلة الاحتيال

  • منفّذون (Executors) — ينشرون المعاملة على سلسلة الوجهة بعد انتهاء النافذة المتفائلة

من الجدير بالملاحظة أن نظام التحقق هذا سيعتمد على رهن SYN (SYN bonding). في المستقبل، سيُطلب من أصحاب الإشهاد داخل Synapse أن يرهِنوا (وهو مصطلح آخر لـ “stake” أي الرهان) SYN لكي يستطيعوا تأكيد صحة المعاملات الصادرة. سيسمح هذا الرهن للشبكة بخصم (slashing) أصحاب الإشهاد الذين لديهم سجل من سلوك خبيث. كما سيُطلب من الحراس رهن SYN أيضًا لمنع البريد المزعج (spam). ومع ذلك، وحتى الآن، لم تُقدّم Synapse تفاصيل حول كمية SYN المطلوبة لكي تصبح صاحب إشهاد أو حارسًا.

بشكل عام، تكون المعاملة على Synapse بسيطة للغاية:

  • يرسل المستخدم أو التطبيق معاملة على سلسلة المصدر، والتي تُحوَّل إلى عقود الرسائل الخاصة بـ Synapse

  • تقوم عقود الرسائل بتجزئة الرسالة وإضافتها إلى شجرة ميركل

  • يوقّع صاحب الإشهاد على وثيقة التحقق (aka الدليل على حدوث تفاعل ما على سلسلة المصدر) باستخدام جذر ميركل الجديد

  • يجب أيضًا على الحراس توقيع وثيقة التحقق كدليل على “الحيوية” قبل تمرير وثيقة التحقق (هذا التحقق يتيح لـ Synapse معرفة حقيقة أن الحارس يراقب السلسلة بحثًا عن الاحتيال)

  • يقوم البثّاون بإعادة توجيه وثيقة التحقق إلى سلسلة الوجهة

  • يلاحظ الحراس وثيقة التحقق ويتأكدون من أنها ليست خبيثة

  • بمجرد إغلاق النافذة المتفائلة، تُعد المعاملة صالحة، ويؤكد المنفّذ المعاملة على سلسلة الوجهة.

تقدم Synapse ميزات أمان مثل التالي:

  • عمليات التدقيق (Audits) — تم تدقيق الإصدار الحالي من جسر Synapse بواسطة PeckShield. أكدت الجهة الفريق أنه ستكون هناك عمليات تدقيق إضافية بعد الترقية إلى الإصدار التالي من جسر Synapse. وحتى ذلك الحين، يمكن للمستخدمين تحليل قاعدة كود Synapse على Github. بالإضافة إلى ذلك، تم تدقيق عقود AMM الخاصة بـ stableswap بواسطة Certik وOpenZeppelin وQuantstamp.

  • التحقق المتفائل (Optimistic Verification) — بدلًا من الاعتماد على طرف ثالث متعدد التواقيع (multi-sig)، تعتمد Synapse على نظام تحقق 1/N يتطلب حارسًا واحدًا فقط كي يتصرف بصدق. ستُخصم قيمة SYN من الكيانات في هذا النظام التفائلي إذا تصرفت بشكل خبيث. في النهاية، تجعل عملية التحقق المتفائلة تكلفة مهاجمة Synapse غير معروفة لأي تهديد محتمل.

  • الحوكمة — تتطلب أصوات حوكمة بروتوكول Synapse أغلبية المصوّتين وحدًا أدنى من النصاب مقداره 10,000,000 SYN.

  • Synapse Chain وEthereum — تُعد Synapse Chain عملية تجميع تفائلية (optimistic rollup) مبنية على Ethereum. بعد إطلاقها، يعني ذلك أن معاملات Synapse Chains سيتم تسويتها في النهاية على شبكة Ethereum الرئيسية (mainnet) وستحصل على نفس ضمانات الأمان مثل معاملات mainnet الأخرى.

  • الخصم (Slashing) — يمكن خصم (slashing) أصحاب الإشهاد والحراس والمنفّذ والبثّاون جميعًا في السيناريوهات التي يسمحون فيها بحدوث احتيال (سواء بالخطأ أو عمدًا).

افتراضات الثقة

تجعل Synapse افتراضات الثقة التالية:

  • حارس صادق واحد — عند العمل ضمن نموذج تفاؤلي، تعتمد بروتوكولات مثل Synapse على حقيقة أنه يوجد دائمًا مراقب واحد صادق متاح في كل الأوقات. إذا لم يكن هناك أي حارس متاح للتوقيع على وثيقة التحقق على سلسلة المصدر، فسيتم إيقاف المعاملات حتى يعود حارس للعمل عبر الإنترنت.

  • قيمة SYN — تفترض آلية الخصم المقترحة للكيانات ضمن نموذج التحقق المتفائل أن قيمة SYN المرهون وإمكانية خسارته عبر الخصم تفوق المكاسب التي يمكن أن يحصل عليها الكيان إذا تصرف بشكل خبيث. إذا انخفضت قيمة SYN انخفاضًا كبيرًا، فقد توجد حالة استثنائية يكون فيها خطر الخصم مساويًا لمكافأة التصرف بشكل خبيث.

  • الحوكمة — مع حد أدنى قدره 10,000,000 من رموز SYN (حوالي 5% من إجمالي المعروض) اللازمة لتغيير البروتوكول وبسياسة تصويت تتضمن 50% + 1 صوت، يُفترض أن كيانات الحوكمة ستصوّت لصالح سلامة البروتوكول. علاوة على ذلك، يُفترض أن سعر SYN لن ينخفض إلى درجة تُحفّز الفاعلين على شراء SYN وتنفيذ مقترحات خبيثة.

  • المنسّق (Sequencer) — يستخدم الإصدار الحالي من Synapse Chain منسّقًا مركزيًا لنشر المعاملات، تمامًا مثل العديد من السلاسل الأخرى. إذا تعرض هذا المنسق لوقت تعطل (downtime)، فقد تتأثر Synapse Chain. تتبع Synapse مسارًا مشابهًا لإضفاء اللامركزية على المنسق كما فعلت Arbitrum وOptimism، وسيتم إصدار خريطة طريق أكثر متانة قريبًا.

  • كيانات شبه مُرخّصة (Semi-Permissioned Entities) — سيكون كل من المنفّذ (Executor) والبثّاون (Broadcaster) بدون إذن (permissionless) عند إطلاق Synapse Chain. ومع ذلك، سيكون إطلاقه على شبكة mainnet مع وجود حراس وأصحاب إشهاد مُرخّصين (permissioned). يخطط الفريق لإصدار كود مفتوح المصدر لتنفيذ كل كيان، مع توثيق كيفية تشغيلها بعد إطلاق mainnet بوقت قصير. وبذلك، سيتمكن أي شخص من تشغيل هذه الخدمات في مرحلة ما قريبًا.