Synapse は、汎用的なメッセージ パッシングを介して EVM チェーンと非 EVM チェーンを接続するユニバーサル クロスチェーン プロトコルです。クロスチェーン資産の移動、スマート コントラクト呼び出し、NFT をサポートしています。Synapse を活用することで、開発者はネイティブ クロスチェーン AMM、レンディング プラットフォーム、デリバティブ市場、イールド アグリゲーターなどを構築できます。Synapse は、Nerve と呼ばれる BNB チェーン上の安定したスワップ プロトコルとして始まり、クロスチェーン ブリッジへと進化しました。現在のイテレーションでは、Synapse は、使いやすい SDK とまもなくリリースされる Synapse Chain を介してネイティブ クロスチェーン アプリケーションのホームを構築することに重点を置いていることで最もよく知られています。
Synapse の優れた機能には次のようなものがあります:
複数のトランザクションタイプ — Synapse は当初、ブロックチェーン間で ETH とステーブルコインを移動することに特化した流動性ネットワークとして導入されました。Synapse ユーザーは、ネイティブ資産をロックし、宛先チェーンでラップされた xAssets を作成することで、資産を移動できます。また、Synapse では、Synapse がホストする流動性プール間で「ネクサス」資産を移動することにより、低コストでステーブルコインを移動できます。さらに、Synapse ではチェーン間のクロスチェーン メッセージングが容易になりました。つまり、コントラクト呼び出しなどの任意のデータを 2 つの別々のチェーンで送信および実行できるため、dApp 間の相互運用性が大幅に向上します。この記事では、前者 (流動性ネットワーク) ではなく、後者 (メッセージ パッシング) に焦点を当てます。
楽観的セキュリティ モデル — Synapse は、楽観的セキュリティ モデルを利用してクロスチェーン トランザクションを検証します。エンティティ (ガード) はクロスチェーン メッセージを監視し、悪意のある状態が提示された場合は不正の証拠を提出します。この場合、Synapse が正しく機能するには、N 個のガードのうち 1 個だけが正直に行動する必要があります。つまり、システム攻撃のコストがバリデータ セットの一定割合を買収するコストである従来の PoS モデルとは対照的に、ネットワーク攻撃のコストは不明です。
Cosmos エコシステムへのアクセス — Cosmos ベースの DeFi チェーンである Canto は、2022 年 11 月下旬に Synapse の流動性ネットワークに追加されました。この接続により、Synapse は EVM の世界と Cosmos を接続する 3 つの主要なブリッジ (Axelar、Gravity) の 1 つになります。
開発者ツールキット - ブリッジングのための「プラグアンドプレイ」ソリューションを探している開発者は、Synapse SDK を介して、クロスチェーン トークンと流動性転送をアプリケーションのフロントエンドに直接統合できます。さらに、Synapse は開発者が実装するためのウィジェットと API を提供します。
Synapse Chain — Ethereum の楽観的ロールアップとして構築された Synapse Chain は、クロスチェーン開発者がクロスチェーン アプリケーションを展開する際に使用する主権実行環境として機能するように設計された EVM 互換のブロックチェーンです。Synapse Chain は現在テストネットにありますが、2023 年にローンチされる予定で、SYN を PoS タイプの結合メカニズムとして利用する広範な計画があります。
さらに、Synapse は次のネットワーク効果を享受します。
使用状況 — 全体として、Synapse は設立以来、ブリッジの総取引量で 124 億ドルに達し、同期間に 2,000 万ドルの収益を上げています。
SYN トークン保有者 — SYN は時価総額がおよそ 1 億 2,000 万ドルのトップ 200 トークンです。
チェーンのサポート - 2023 年 2 月現在、Synapse は 17 のチェーンをサポートしています。
仕組み — トランザクションライフサイクル
完全に理解するには、Synapse メッセージ パッシング アーキテクチャを 2 つの部分に分割する必要があります。
シナプスチェーン
前述のように、Synapse Chain はクロスチェーン アプリケーションやその他のクロスチェーン プリミティブをホストするように設計された Ethereum の Optimistic Rollup です。ほとんどのロールアップと同様に、Synapse Chain は EVM と互換性があり、セキュリティを Ethereum に依存し、シーケンサーを介してブロックを実行します。ビジネス ロジックをデプロイしてチェーン全体に伝播するための単一の実行レイヤーとして機能します。言い換えると、トランザクションは Synapse Chain で開始され、Synapse のクロスチェーン メッセージ パッシング システムを利用して Synapse Protocol ネットワークに接続された任意のブロックチェーンに送信できます。本質的に、Synapse Chain はクロスチェーン dApp がトランザクション ロジックを実行するためのホーム ベースを必要とするだろうという賭けです。たとえば、複雑なビジネス ロジックを 10 個のブロックチェーンに分散させる代わりに、SynapseChains は開発者に単一の実行環境を提供します。
下の図で説明されているように、目的は、さまざまな dApp が Synapse Chain を使用して相互に通信し、トランザクションを実行することです。実際には、Synapse Chain には 2 つの役割があります。1) 外部チェーンから送信されるメッセージの翻訳者であり、2) Ethereum 上で dApp アプリケーション ロジックとトランザクションを決済する方法です。
さて、これは Synapse のアーキテクチャの 2 番目の部分、つまりクロスチェーン メッセージ パッシングが実際にどのように機能するかにつながります。
2. クロスチェーンメッセージパッシング
前述のように、Synapse は現在、楽観的検証によって保護されています。Synapse 上のトランザクションは正直であると想定されています。したがって、オフチェーン アクターは、悪意のあるトランザクションを捕捉した場合、一定期間 (楽観的ウィンドウとも呼ばれます) にわたって監視し、不正の証拠を提出する必要があります。この場合、Synapse のセキュリティは、1 人のオフチェーン アクターが常にクロスチェーン トランザクションを監視し、楽観的ウィンドウ内で正直に応答しているという事実に依存しています。特に、開発者は、独自のユースケースと、レイテンシーとセキュリティのトレードオフがどうあるべきかについての意見に基づいて、楽観的ウィンドウの長さを指定できます。
Synapse の楽観的検証プロセスは、次の 4 つのアクターを中心として設計されています。
公証人 — 各チェーンのマークルルートに署名する
ブロードキャスター - ホーム契約からレプリカ契約に更新を転送します
ガード - クロスチェーンメッセージを監視し、不正の証拠を提出する
エグゼキューター - 楽観的ウィンドウが終了した後、宛先チェーンにトランザクションを投稿します。
注目すべきは、この検証システムは SYN ボンディングに依存するということです。今後、Synapse 内の公証人は、送信トランザクションを証明するために SYN をボンディング (「ステーク」の別の言葉) する必要があります。このボンディングにより、ネットワークは悪質な行動の履歴を持つ公証人を排除できます。ガードもスパムを防ぐために SYN をボンディングする必要があります。ただし、現時点では、Synapse は公証人またはガードになるために必要な SYN の量について詳細をまだ提供していません。
全体として、Synapse でのトランザクションは非常にシンプルです。
ユーザーまたはアプリケーションがソースチェーン上でトランザクションを送信し、それがSynapseのメッセージングコントラクトにルーティングされる。
メッセージングコントラクトはメッセージをハッシュし、それをマークルツリーに追加します
公証人は、新しいマークルルートを使用して、アテステーション（ソースチェーン上でやり取りが行われた証拠）に署名します。
警備員は、証明書が転送される前に、有効性の証明として証明書に署名する必要があります (この証明書により、警備員が不正行為のチェーンを監視していることが Synapse に事実として通知されます)
放送局は証明を宛先チェーンに転送する
警備員は証明書を観察し、悪意のないものかどうか確認する
楽観的ウィンドウが閉じると、トランザクションは有効であるとみなされ、エグゼキュータは宛先チェーン上のトランザクションを確認します。
Synapse は次のセキュリティ機能を提供します。
監査 — Synapse Bridge の現在のイテレーションは、PeckShield によって監査されています。チームは、Synapse Bridge の次のイテレーションへのアップグレード後に、さらに監査が行われることを確認しました。それまでは、ユーザーは Github で Synapse コードベースを分析できます。さらに、その stableswap AMM 契約は、Certik、OpenZeppelin、Quantstamp によって監査されています。
楽観的検証 — サードパーティのマルチシグに頼る代わりに、Synapse は 1/N 検証システムに依存しており、1 人のガードが正直に行動するだけで済みます。この楽観的システム内のエンティティは、悪意のある行動をとった場合、SYN が削減されます。最終的に、楽観的検証プロセスにより、Synapse への攻撃コストが潜在的な脅威に対して不明になります。
ガバナンス — Synapse プロトコルのガバナンス投票には、投票者の過半数と最低 10,000,000 SYN の定足数が必要です。
Synapse Chain と Ethereum — Synapse Chain は Ethereum をベースにした楽観的なロールアップです。起動すると、Synapse Chain のトランザクションは最終的に Ethereum メインネットで決済され、他のメインネット トランザクションと同じセキュリティ保証を受けることになります。
削減 - 公証人、警備員、遺言執行者、放送局は、詐欺行為（事故または故意）が発生するシナリオでは、すべて削減される可能性があります。
信頼の前提
Synapse は次のような信頼の仮定を立てます。
1 人の正直なガード — 楽観的モデルで動作する場合、Synapse などのプロトコルは、常に 1 人の正直なウォッチャーが存在するという事実に依存します。ソース チェーンで証明に署名できるガードがいない場合は、ガードがオンラインに戻るまでトランザクションは一時停止されます。
SYN の価値 — 楽観的検証モデル内のエンティティに提案されているスラッシング メカニズムは、結合された SYN の価値とスラッシングによってその価値を失う可能性が、エンティティが悪意を持って行動することで得られる利益を上回ることを前提としています。SYN の価値が大幅に減少した場合、スラッシングのリスクが悪意を持って行動することの見返りに見合うエッジ ケースが発生する可能性があります。
ガバナンス — プロトコルを変更するには最低 10,000,000 SYN トークン (総供給量の約 5%) が必要であり、50% + 1 の投票ポリシーが適用されるため、ガバナンス エンティティはプロトコルの健全性に投票することが想定されます。さらに、SYN の価格が下落して、関係者が SYN を購入して悪意のある提案を実行する動機が生まれることはないと想定されます。
シーケンサー — Synapse Chain の現在のイテレーションでは、他の多くのチェーンと同様に、トランザクションを投稿するために集中型シーケンサーを利用しています。このシーケンサーがダウンタイムを経験すると、Synapse Chain が影響を受ける可能性があります。Synapse は、Arbitrum や Optimism と同様にシーケンサーを分散化する道をたどっており、より堅牢なロードマップがリリースされる予定です。
半許可エンティティ - Synapse Chain の起動時には、Executor と Broadcaster は許可なしになります。ただし、メインネットでの起動時には、許可されたガードとノータリが提供されます。チームは、メインネットの起動後すぐに、各エンティティの実装をオープンソース化し、操作方法に関するドキュメントを公開する予定です。したがって、近い将来、誰でもこれらのサービスを実行できるようになります。
