Synapse est un protocole inter-chaînes universel connectant les chaînes EVM et non-EVM via la transmission de messages généralisée. Il prend en charge les mouvements d’actifs inter-chaînes, les appels de contrats intelligents et les NFT. En tirant parti de Synapse, les développeurs peuvent créer nativement des AMM inter-chaînes, des plateformes de prêt, des marchés dérivés, des agrégateurs de rendement, et bien plus encore. Synapse a commencé comme un protocole d'échange stable sur BNB Chain appelé Nerve et a évolué vers un pont inter-chaînes. Dans son itération actuelle, Synapse est surtout connu pour l'accent mis sur la création d'un environnement pour les applications nativement inter-chaînes via un SDK facile à utiliser et la chaîne Synapse qui sera bientôt lancée.

Certaines des meilleures fonctionnalités de Synapse incluent :

  • Plusieurs types de transactions – Synapse a été initialement déployé en tant que réseau de liquidité spécialisé dans le déplacement d'ETH et de pièces stables à travers les blockchains. Les utilisateurs de Synapse peuvent déplacer des actifs en verrouillant les actifs natifs et en créant des xAssets enveloppés sur la chaîne de destination. Synapse permet également aux utilisateurs de déplacer des pièces stables à faible coût en déplaçant les actifs « Nexus » entre les pools de liquidité hébergés par Synapse. De plus, Synapse facilite désormais la messagerie inter-chaînes entre les chaînes, ce qui signifie que des données arbitraires telles que les appels de contrat peuvent être transmises et exécutées sur deux chaînes distinctes, libérant ainsi une tonne de potentiel d'interopérabilité entre les dApps. Dans cet article, nous nous concentrons sur ce dernier (passage de messages) plutôt que sur le premier (réseaux de liquidité).

  • Modèle de sécurité optimiste : Synapse valide les transactions inter-chaînes à l'aide d'un modèle de sécurité optimiste. Les entités (gardes) observent les messages inter-chaînes et soumettent des preuves de fraude si un état malveillant est proposé. Dans ce cas, seul 1 garde sur N doit agir honnêtement pour que Synapse fonctionne correctement, ce qui signifie que le coût de l'attaque du réseau est inconnu, contrairement aux modèles PoS traditionnels dans lesquels le coût de l'attaque d'un système est le coût de la corruption d'un système. certain pourcentage de l’ensemble du validateur.

  • Accès à l'écosystème Cosmos – Canto, une chaîne DeFi basée sur Cosmos, a été ajoutée au réseau de liquidité de Synapse fin novembre 2022. Avec cette connexion, Synapse est l'un des trois ponts principaux (Axelar, Gravity) pour connecter le monde EVM à Cosmos.

  • Boîte à outils pour développeurs – Les développeurs à la recherche d'une solution « plug and play » pour la transition peuvent intégrer directement les transferts de jetons et de liquidités inter-chaînes dans le front-end de leur application via le SDK Synapse. De plus, Synapse propose un widget et une API que les développeurs peuvent implémenter.

  • Synapse Chain — Construite comme un cumul optimiste d'Ethereum, Synapse Chain est une blockchain compatible EVM conçue pour servir d'environnement d'exécution souverain que les développeurs multi-chaînes peuvent utiliser lors du déploiement d'applications multi-chaînes. Synapse Chain est actuellement en testnet, mais son lancement est prévu pour 2023, avec de vastes projets visant à utiliser SYN comme mécanisme de liaison de type PoS.

De plus, Synapse bénéficie des effets de réseau suivants :

  • Utilisation – Dans l'ensemble, Synapse a enregistré un volume total de ponts de 12,4 milliards de dollars depuis sa création et a engrangé 20 millions de dollars de revenus au cours de la même période.

  • Détenteurs de jetons SYN : SYN fait partie du top 200 des jetons avec une capitalisation boursière d'environ 120 millions de dollars.

  • Prise en charge des chaînes – Depuis février 2023, Synapse prend en charge 17 chaînes !

Comment ça marche – Cycle de vie des transactions

Pour être pleinement comprise, l'architecture de transmission de messages Synapse doit être divisée en deux parties.

  1. Chaîne synapse

Comme décrit ci-dessus, Synapse Chain est un cumul optimiste d'Ethereum conçu pour héberger des applications inter-chaînes et d'autres primitives inter-chaînes. Comme la plupart des rollups, Synapse Chain est compatible EVM, s'appuie sur Ethereum pour la sécurité et exécute des blocs via un séquenceur. Il agit comme une couche d'exécution unique pour que la logique métier soit déployée puis propagée à travers les chaînes. En d’autres termes, les transactions peuvent être initiées sur Synapse Chain, puis envoyées à n’importe quelle blockchain connectée au réseau Synapse Protocol en utilisant le système de transmission de messages inter-chaînes de Synapse. Essentiellement, Synapse Chain est un pari sur le fait que les dApps inter-chaînes voudront une base d'attache pour exécuter la logique de transaction. Par exemple, au lieu de répartir une logique métier complexe sur dix blockchains, SynapseChains offre aux développeurs un environnement d'exécution unique à partir duquel travailler.

Comme expliqué dans le graphique ci-dessous, l'objectif est que différentes dApp communiquent entre elles et exécutent des transactions à l'aide de Synapse Chain. En réalité, Synapse Chain a deux rôles : 1) c’est un traducteur de messages provenant de chaînes étrangères, et 2) c’est un moyen de régler la logique des applications dApp et les transactions sur Ethereum.

Cela nous amène maintenant à la deuxième partie de l’architecture de Synapse : comment fonctionne réellement la transmission de messages entre chaînes.

2. Transmission de messages inter-chaînes

Comme mentionné ci-dessus, Synapse est désormais sécurisé via une vérification optimiste. Les transactions sur Synapse sont supposées honnêtes. Les acteurs hors chaîne doivent donc surveiller et soumettre des preuves de fraude pendant une période de temps définie (c'est-à-dire une fenêtre optimiste) s'ils détectent une transaction malveillante. Dans ce cas, la sécurité de Synapse dépend du fait qu'un seul acteur hors chaîne surveille à tout moment les transactions inter-chaînes et répond honnêtement dans la fenêtre optimiste. Les développeurs peuvent notamment spécifier la durée de la fenêtre optimiste en fonction de leur propre cas d'utilisation et de leur opinion sur le compromis entre latence et sécurité.

Le processus de vérification optimiste de Synapse est conçu autour de quatre acteurs :

  • Notaires : signe les racines Merkle sur chaque chaîne

  • Diffuseurs : transmet les mises à jour des contrats domestiques vers les contrats répliqués

  • Gardes  : observe les messages inter-chaînes et soumet des preuves de fraude

  • Exécuteurs : publie la transaction sur la chaîne de destination une fois la fenêtre optimiste terminée

Notamment, ce système de vérification dépendra de la liaison SYN. À l’avenir, les notaires de Synapse seront tenus de cautionner (un autre mot pour « participation ») SYN afin d’attester les transactions sortantes. Cette liaison permettra au réseau de sabrer les notaires ayant des antécédents de comportement malveillant. Les gardes devront également lier SYN afin d’éviter le spam. Cependant, pour l’instant, Synapse n’a pas encore fourni de détails sur le niveau de SYN requis pour devenir notaire ou gardien.

Globalement, une transaction sur Synapse est assez simple :

  • Un utilisateur ou une application soumet une transaction sur la chaîne source, qui est acheminée vers les contrats de messagerie de Synapse.

  • Les contrats de messagerie hachent le message et l'ajoutent à un arbre Merkle

  • Le notaire signe l'attestation (c'est-à-dire la preuve qu'une interaction s'est produite sur la chaîne source) avec la nouvelle racine Merkle

  • Les gardes doivent également signer l'attestation comme preuve de vivacité avant que l'attestation ne soit transmise (cette attestation permet à Synapse de savoir avec certitude qu'un garde surveille la chaîne pour détecter toute fraude).

  • Les diffuseurs transmettent l'attestation à la chaîne de destination

  • Les gardes observent l'attestation et vérifient qu'elle n'est pas malveillante

  • Une fois la fenêtre optimiste fermée, la transaction est considérée comme valide et l'Exécuteur confirme la transaction sur la chaîne de destination.

Synapse offre les fonctionnalités de sécurité suivantes :

  • Audits – L'itération actuelle de Synapse Bridge a été auditée par PeckShield. L'équipe a confirmé que d'autres audits seront nécessaires après la mise à niveau vers la prochaine itération de Synapse Bridge. En attendant, les utilisateurs peuvent analyser la base de code Synapse sur Github. De plus, ses contrats stableswap AMM ont été audités par Certik, OpenZeppelin et Quantstamp.

  • Vérification optimiste – Au lieu de s'appuyer sur une signature multiple tierce, Synapse s'appuie sur un système de vérification 1/N qui ne nécessite qu'un seul garde pour agir honnêtement. Les entités de ce système optimiste verront leur SYN réduit si elles agissent de manière malveillante. En fin de compte, le processus de vérification optimiste rend le coût de l’attaque de Synapse inconnu de toute menace potentielle.

  • Gouvernance — Les votes sur la gouvernance du protocole Synapse nécessitent une majorité d'électeurs et un quorum minimum de 10 000 000 SYN.

  • Synapse Chain et Ethereum – Synapse Chain est un cumul optimiste basé sur Ethereum. Une fois lancées, cela signifie que les transactions Synapse Chains seront finalement réglées sur le réseau principal Ethereum et bénéficieront des mêmes garanties de sécurité que les autres transactions du réseau principal.

  • Coupure : les notaires, les gardes, l'exécuteur testamentaire et le diffuseur peuvent tous être frappés dans des scénarios où ils permettent qu'une fraude se produise (par accident ou volontairement).

Hypothèses de confiance

Synapse fait les hypothèses de confiance suivantes :

  • 1 garde honnête – Lorsqu'ils fonctionnent selon un modèle optimiste, les protocoles comme Synapse reposent sur le fait qu'il y a toujours un seul observateur honnête à tout moment. Si aucun garde n'est disponible pour signer une attestation sur la chaîne source, les transactions seront suspendues jusqu'à ce qu'un garde revienne en ligne.

  • Valeur de SYN – Le mécanisme de réduction proposé pour les entités dans le modèle de vérification optimiste suppose que la valeur du SYN lié et le potentiel de perte de cette valeur via la réduction l'emportent sur les gains qu'une entité pourrait recevoir en agissant de manière malveillante. Si la valeur de SYN devait diminuer considérablement, il pourrait y avoir un cas limite où le risque de réduction vaut la récompense d’un acte malveillant.

  • Gouvernance — Avec un minimum de 10 000 000 de jetons SYN (environ 5 % de l'offre totale) nécessaires pour modifier le protocole et une politique de 50 % + 1 vote, il est supposé que les entités de gouvernance voteront pour la santé du protocole. En outre, on suppose que le prix de SYN ne diminuera pas au point que les acteurs soient incités à acheter SYN et à exécuter des propositions malveillantes.

  • Séquenceur – L'itération actuelle de Synapse Chain utilise un séquenceur centralisé pour publier les transactions, tout comme de nombreuses autres chaînes. Si ce séquenceur devait subir un temps d'arrêt, Synapse Chain pourrait être affecté. Synapse suit un chemin similaire à la décentralisation du séquenceur comme Arbitrum et Optimism, une feuille de route plus robuste sera publiée.

  • Entités semi-autorisées : l'exécuteur et le diffuseur seront sans autorisation au lancement de Synapse Chain. Cependant, son lancement sur le réseau principal aura autorisé les gardes et les notaires. L'équipe prévoit d'ouvrir une implémentation pour chaque entité, avec une documentation sur la façon de fonctionner peu après le lancement du réseau principal. Ainsi, n’importe qui pourra bientôt exécuter ces services.