Synapse 是一種通用跨鏈協議，通過通用消息傳遞連接 EVM 和非 EVM 鏈。它支持跨鏈資產轉移、智能合約調用和 NFT。通過利用 Synapse，開發人員可以構建原生跨鏈 AMM、借貸平臺、衍生品市場、收益聚合器等。Synapse 最初是 BNB 鏈上名爲 Nerve 的穩定交換協議，後來演變爲跨鏈橋。在當前版本中，Synapse 最出名的是它致力於通過易於使用的 SDK 和即將推出的 Synapse Chain 爲原生跨鏈應用程序構建家園。
Synapse 的一些最佳功能包括：
多種交易類型——Synapse 最初部署爲一個流動性網絡，專門用於跨區塊鏈轉移 ETH 和穩定幣。Synapse 用戶可以通過鎖定原生資產並在目標鏈上鑄造包裝的 xAssets 來轉移資產。Synapse 還允許用戶通過在 Synapse 託管的流動性池之間轉移“nexus”資產來以低成本轉移穩定幣。此外，Synapse 現在促進了鏈之間的跨鏈消息傳遞——這意味着任意數據（如合約調用）可以在兩個單獨的鏈上傳輸和執行，從而釋放了 dApp 之間互操作性的大量潛力。在本文中，我們關注後者（消息傳遞）而不是前者（流動性網絡）。
樂觀安全模型——Synapse 在樂觀安全模型的幫助下驗證跨鏈交易。實體（守衛）觀察跨鏈消息，並在出現惡意狀態時提交欺詐證明。在這種情況下，N 個守衛中只有 1 個必須誠實行事，Synapse 才能正常工作，這意味着攻擊網絡的成本是未知的，這與傳統的 PoS 模型不同，在傳統的 PoS 模型中，攻擊系統的成本是賄賂一定比例的驗證者集的成本。
訪問 Cosmos 生態系統——基於 Cosmos 的 DeFi 鏈 Canto 於 2022 年 11 月下旬添加到 Synapse 的流動性網絡中。通過該連接，Synapse 成爲連接 EVM 世界和 Cosmos 的三大橋樑之一（Axelar、Gravity）。
開發者工具包——尋求“即插即用”橋接解決方案的開發者可以通過 Synapse SDK 將跨鏈代幣和流動性轉移直接集成到其應用程序的前端。此外，Synapse 還爲開發者提供了一個小部件和 API 供其實現。
Synapse Chain ——Synapse Chain 是以太坊的 Optimistic Rollup，是與 EVM 兼容的區塊鏈，旨在爲跨鏈開發人員在部署跨鏈應用程序時提供主權執行環境。Synapse Chain 目前處於測試網階段，但計劃於 2023 年某個時候推出，並計劃使用 SYN 作爲 PoS 類型的綁定機制。
此外，Synapse 還享有以下網絡效應：
使用情況——總體而言，自成立以來，Synapse 的總橋樑交易量已達 124 億美元，並在同一時期內獲得了 2000 萬美元的收入。
SYN 代幣持有者——SYN 是排名前 200 的代幣，市值約爲 1.2 億美元。
鏈支持——截至 2023 年 2 月，Synapse 支持 17 條鏈！
工作原理——交易生命週期
爲了完全理解，Synapse 消息傳遞架構需要分爲兩部分。
突觸鏈
如上所述，Synapse Chain 是以太坊的 Optimistic Rollup，旨在託管跨鏈應用程序和其他跨鏈原語。與大多數 rollup 一樣，Synapse Chain 兼容 EVM，依靠以太坊確保安全性，並通過序列器執行區塊。它充當業務邏輯部署的單一執行層，然後跨鏈傳播。換句話說，交易可以在 Synapse Chain 上發起，然後通過 Synapse 的跨鏈消息傳遞系統發送到連接到 Synapse 協議網絡的任何區塊鏈。本質上，Synapse Chain 押注跨鏈 dApp 需要一個執行交易邏輯的大本營。例如，SynapseChains 爲開發人員提供了一個單一的執行環境，而不是將複雜的業務邏輯分散到十個區塊鏈上。
如下圖所示，目標是讓不同的 dApp 相互通信並使用 Synapse Chain 執行交易。實際上，Synapse Chain 有兩個角色：1）它是來自外部鏈的消息的翻譯器，2）它是在以太坊上解決 dApp 應用程序邏輯和交易的一種方式。
現在，這引出了 Synapse 架構的第二部分：跨鏈消息傳遞實際上是如何工作的。
2. 跨鏈消息傳遞
如上所述，Synapse 現在通過樂觀驗證來確保安全。Synapse 上的交易被認爲是誠實的。因此，如果發現惡意交易，鏈下參與者需要在一定時間段內（即樂觀窗口）觀察並提交欺詐證明。在這種情況下，Synapse 的安全性依賴於單個鏈下參與者始終在觀察跨鏈交易並在樂觀窗口內誠實響應的事實。值得注意的是，開發人員可以根據自己的用例和對延遲和安全性之間應該如何權衡的看法來指定樂觀窗口的長度。
Synapse 的樂觀驗證過程圍繞四個參與者設計：
公證人——在每條鏈上籤署 Merkle 根
廣播公司——將更新從主合同轉發到複製合同
守衛——觀察跨鏈消息並提交欺詐證明
執行者——在樂觀窗口結束後將交易發佈到目標鏈上
值得注意的是，該驗證系統將依賴於 SYN 綁定。今後，Synapse 中的公證人將需要綁定（“權益”的另一種說法）SYN，以證明傳出的交易。這種綁定將允許網絡削減有惡意行爲歷史的公證人。爲了防止垃圾郵件，守衛也需要綁定 SYN。然而，截至目前，Synapse 尚未提供有關成爲公證人或守衛需要多少 SYN 的詳細信息。
總的來說，Synapse 上的交易非常簡單：
用戶或應用程序在源鏈上提交交易，該交易被路由到 Synapse 的消息傳遞合約
消息傳遞合約對消息進行哈希處理並將其添加到 Merkle 樹中
公證人使用新的 Merkle 根簽署證明（即在源鏈上發生交互的證明）
在轉發證明之前，守衛還必須簽署證明作爲活躍性證明（此證明讓 Synapse 知道守衛正在監控鏈條是否存在欺詐行爲）
廣播者將證明轉發至目標鏈
警衛觀察證明並檢查以確保其不是惡意的
一旦樂觀窗口關閉，交易就被視爲有效，執行器會在目標鏈上確認交易。
Synapse 提供以下安全功能：
審計——Synapse Bridge 的當前版本已由 PeckShield 審計。團隊確認，在升級到 Synapse Bridge 的下一個版本後，將進行更多審計。在此之前，用戶可以在 Github 上分析 Synapse 代碼庫。此外，其 stableswap AMM 合約已由 Certik、OpenZeppelin 和 Quantstamp 審計。
樂觀驗證——Synapse 不依賴第三方多重簽名，而是依賴 1/N 驗證系統，該系統只需要一名守衛誠實行事。如果此樂觀系統中的實體有惡意行爲，其 SYN 將被削減。最終，樂觀驗證過程使任何潛在威脅都無法知道攻擊 Synapse 的成本。
治理——Synapse 協議治理投票需要大多數投票者的支持，並且最低法定人數爲 10,000,000 SYN。
Synapse Chain 和以太坊——Synapse Chain 是基於以太坊的 Optimistic Rollup。一旦啓動，這意味着 Synapse Chains 交易最終將在以太坊主網上結算，並獲得與其他主網交易相同的安全保障。
削減——公證人、警衛、執行者和廣播員在允許欺詐發生（意外或故意）的情況下都可能被削減。
信任假設
Synapse 做出以下信任假設：
1 個誠實守衛——在樂觀模型下運行時，像 Synapse 這樣的協議依賴於始終有一個誠實的觀察者。如果沒有守衛可以在源鏈上籤署證明，交易將暫停，直到守衛重新上線。
SYN 的價值——在樂觀驗證模型中，爲實體提出的削減機制假設，綁定的 SYN 的價值以及通過削減而失去該價值的可能性超過了實體通過惡意行爲可能獲得的收益。如果 SYN 的價值急劇下降，則可能存在一種極端情況，即削減的風險值得惡意行爲的回報。
治理——至少需要 10,000,000 個 SYN 代幣（約佔總供應量的 5%）來更改協議，並採用 50% + 1 投票政策，假設治理實體將投票支持協議的健康。此外，假設 SYN 的價格不會下降到激勵參與者購買 SYN 並執行惡意提案的程度。
排序器——與許多其他鏈一樣，Synapse Chain 的當前迭代使用集中式排序器來發布交易。如果此排序器出現故障，Synapse Chain 可能會受到影響。Synapse 正在採取與 Arbitrum 和 Optimism 類似的方式將排序器去中心化，並將發佈更強大的路線圖。
半許可實體——Synapse Chain 啓動時，執行者和廣播者將無需許可。但是，其在主網上的啓動將具有許可的守衛和公證人。該團隊計劃爲每個實體開源一個實現，並在主網啓動後不久提供有關如何操作的文檔。因此，任何人都可以在不久的將來運行這些服務。