Czym są i jak działają swapy atomowe?
Od 2008 r., kiedy powstał Bitcoin, pierwsza kryptowaluta, pojawiło się wiele kryptowalut.
Handel kryptowalutami stał się zróżnicowany, często wymagając swapów między różnymi kryptowalutami.
Doprowadziło to do rozwoju swapów atomowych, w ramach których inwestorzy mogą wymieniać dwie różne kryptowaluty bezpośrednio ze swoich portfeli bez pośrednictwa stron trzecich, jak ma to miejsce w przypadku scentralizowanych giełd.
W tym artykule omówiono technologię stojącą za swapami atomowymi, sposób ich działania, korzyści, ograniczenia i rzeczywiste zastosowania.
Czym są swapy atomowe?
Swapy atomowe, znane również jako swapy międzyłańcuchowe, umożliwiają wymianę kryptowalut peer-to-peer na różnych łańcuchach bloków bez scentralizowanego pośrednika.
Atomic swap ułatwia pozbawioną zaufania i niepowierniczą wymianę tokenów kryptograficznych, która obejmuje tylko dwie strony z tokenami do wymiany i żadnej innej strony ani jako pośrednika, ani powiernika.
Pochodzący od słowa „atomowość”, terminu komputerowego używanego w odniesieniu do etapów systemu, w którym albo wszystkie etapy są kompletne, albo żaden nie jest kompletny, atomowe swapy to wymiany, które są albo w pełni realizowane, albo nie są realizowane wcale.
Pierwszą dyskusję na temat tego, co można nazwać „atomowymi swapami”, przeprowadził Sergio Damien Lerner w poście online, w którym zaproponował ideę handlu peer-to-peer między monetami bez centralnego punktu. Określił to mianem „świętego Graala” altcoinów, w którym monety mogą być automatycznie wymieniane na Bitcoiny.
Po raz pierwszy słowa „Atomic swap” zostały użyte przez Tiera Nolana w 2013 roku, gdzie wyjaśnił on podstawową technologię stojącą za atomic swap.
Praktyczne wykorzystanie swapu atomowego miało miejsce dopiero w 2017 r. przez Charliego Lee, założyciela Litecoina, który opublikował tweet o swoim cross-chainowym swapie atomowym z Litecoinem (LTC) i Bitcoinem (BTC), w którym wymienił 10 LTC na 0,1137 BTC.
Swapy atomowe zostały następnie przyjęte na zdecentralizowanych giełdach, portfelach i platformach.
Jak działają swapy atomowe?
A. Podstawowa technologia
Swapy atomowe wykorzystują technologię Hash Timelock Contract Technology (HTCL). HTCL to inteligentny kontrakt, który wykonuje transakcję między stronami tylko wtedy, gdy z góry określone warunki kryptograficzne zostały spełnione i zweryfikowane w określonym czasie.
HTCL składa się z dwóch aspektów:
- Hash lock: Funkcja Hash lock w Hash Timelock Contract Technology (HTCL) zapewnia, że zdeponowana waluta jest zablokowana, dopóki obie strony nie przedstawią kryptograficznego dowodu, który weryfikuje, że z góry określone warunki swapu, takie jak zdeponowanie uzgodnionej ilości tokenów, zostały spełnione.
- Blokada czasowa: Zapewnia ramy czasowe, w których transakcja musi zostać zawarta, co zwykle następuje po utworzeniu określonej ilości bloków.
Jeśli dany przedział czasowy upłynie przed zawarciem transakcji swap, transakcja zostanie automatycznie anulowana, a zdeponowane środki zostaną zwrócone właścicielom.
Te aspekty technologii Hash Timelock Contract Technology (HTCL) służą również jako środek zapobiegawczy przed ryzykiem kontrahenta i zapewniają bezpieczeństwo zdeponowanych środków.
B. Podział krok po kroku (przy użyciu Bitcoin i Litecoin)
- Osoba chce zainicjować swap 0,1 BTC z respondentem na równoważną kwotę LTC.
- Pomiędzy inicjatorem a respondentem tworzony jest kontrakt HTCL, w którym określana jest ilość wymienianych tokenów oraz ramy czasowe transakcji.
- Tworzony jest adres kontraktu, na który inicjator wpłaca 0,1 BTC i blokuje go.
- Generowany jest obraz wstępny, który służy jako specjalny klucz do odblokowania środków i jest dostępny tylko dla inicjatora.
- Inicjator wysyła hash obrazu wstępnego do respondenta, aby pokazać, że środki zostały zdeponowane.
- Respondent weryfikuje, czy 0,1 BTC zostało zdeponowane z Hash, ale nie może uzyskać dostępu do środków.
- Respondent wykorzystuje Hash do utworzenia adresu w celu zdeponowania uzgodnionej kwoty tokenów LTC.
- Inicjator może ubiegać się o tokeny LTC, ponieważ adres został utworzony przy użyciu Hash wygenerowanego obrazu wstępnego.
- Inicjator ujawnia obraz wstępny respondentowi, a respondent żąda tokenów BTC.
- Jeśli którakolwiek ze stron nie potwierdzi otrzymania środków lub nie zażąda tokenów w uzgodnionym terminie, umowa zostanie automatycznie zakończona pod koniec tego okresu, a zdeponowane środki zostaną zwrócone właścicielom.
- Podobnie, gdy którakolwiek ze stron nie wywiąże się z umowy, na przykład gdy respondent zdeponuje kwotę LTC mniejszą niż równowartość 0,1BTC zgodnie z ustaleniami, inicjator może odmówić kontynuowania transakcji i skorzystać z funkcji zwrotu pieniędzy. Zdeponowane środki zostaną zwrócone po upływie określonego czasu.
C. Swapy atomowe on-chain vs off-chain
On-chain Atomic Swaps są wykonywane bezpośrednio na blockchainie przy użyciu Hashed Timelock Contracts (HTCL).
Transakcje są bezpośrednio rejestrowane w łańcuchu bloków i wymagają, aby dwa łańcuchy bloków zaangażowane w swap miały kompatybilne funkcje skryptowe.
On-chain Atomic Swapy mogą trwać dłużej, zanim zostaną w pełni wykonane ze względu na czas oczekiwania HTCL. Może to być również dodatkowo pogarszane przez przeciążenie sieci na blockchainie, co powoduje wyższe opłaty transakcyjne.
Off-chain Atomic Swapy są wykonywane i rejestrowane na rozwiązaniach drugiej warstwy zbudowanych na blockchainie, a nie bezpośrednio na blockchainie.
Off-chain Atomic Swaps eliminują użycie HTCL. Zamiast tego wykorzystuje rozwiązania drugiej warstwy, aby zapewnić szerszą kompatybilność, szybsze transakcje i niższe opłaty transakcyjne.
Korzyści z Atomic Swap
- Decentralizacja: Swapy atomowe eliminują potrzebę scentralizowanego organu i ułatwiają transakcje tylko między użytkownikami. Traderzy zachowują pełną kontrolę nad aktywami.
- Bezpieczeństwo: Atomic swap umożliwia bezobsługową wymianę tokenów. Swapy atomowe nie są zatem podatne na kradzieże, włamania lub przekierowanie środków powszechne na giełdach powierniczych.
Technologia leżąca u podstaw Atomic Swaps, HTCL, zapewnia również bezpieczeństwo zdeponowanych środków, odblokowując je dopiero po spełnieniu warunków umowy i upływie uzgodnionego czasu.
- Prywatność: W przeciwieństwie do scentralizowanych giełd, swapy atomowe nie poddają traderów procedurom Poznaj swojego klienta (KYC) przed dokonaniem swapów.
Swapy atomowe pomagają zachować prywatność traderów, ponieważ dane osobowe nie muszą być podawane ani weryfikowane przed przeprowadzeniem transakcji.
- Efektywność kosztowa: Swapy atomowe eliminują pośredników i potrzebę początkowej wymiany na stablecoina przed wymianą na pożądany token.
W rezultacie inwestor nie ponosi żadnych dodatkowych opłat transakcyjnych. Koszt opłaty atomowej jest ograniczony tylko do opłat transakcyjnych w łańcuchu bloków.
- Interoperacyjność: Swapy atomowe ułatwiają transakcje międzyłańcuchowe i swapy w ramach peerów bez polegania na stronie trzeciej lub pośredniku.
Swapy atomowe usuwają barierę istniejącą w różnych łańcuchach bloków i ułatwiają interoperacyjność międzyłańcuchową.
Wyzwania i ograniczenia
- Ograniczone wsparcie Blockchain: Atomic swap może jedynie ułatwiać swapy pomiędzy blockchainami o podobnej kompatybilności skryptów i algorytmów hashujących.
Ograniczyło to wykorzystanie Atomic swap w różnych łańcuchach bloków i utrudniło jego ogólne przyjęcie.
- Doświadczenie użytkownika: Atomic swap wymaga od traderów podstawowej wiedzy na temat kodowania, co nie ma miejsca w przypadku innych zdecentralizowanych lub scentralizowanych giełd.
Ponadto atomic swap jest ograniczony do niektórych obsługiwanych portfeli. Złożoność ta negatywnie wpływa na doświadczenie użytkownika.
- Szybkość i skalowalność: Swapy atomowe mogą doświadczać pewnych opóźnień w realizacji transakcji, w szczególności swapów atomowych w łańcuchu.
W związku z tym swap atomowy może nie być odpowiedni do handlu o dużej objętości i częstotliwości
- Błędy w inteligentnych kontraktach: Atomic swapy wykorzystują inteligentny kontrakt hash timelock do wykonywania transakcji.
W przypadku, gdy inteligentny kontrakt nie jest prawidłowo wdrożony, mogą wystąpić luki w zabezpieczeniach, które mogą zostać wykorzystane przez złe podmioty lub prowadzić do niewłaściwego wykonania.
- Zagrożenia dla prywatności: W procesie atomic swap szczegóły transakcji, w tym adres publiczny i szczegóły transakcji, są dostępne w łańcuchu (w przypadku atomic swapów w łańcuchu).
Swapy atomowe zajmują dużo czasu, aby zakończyć ich wykonywanie w zależności od ram czasowych HCTL. Daje to hakerom wystarczająco dużo czasu na zebranie informacji o transakcji i przerwanie jej procesu.
Przypadki użycia i przyjęcie w świecie rzeczywistym
- Zdecentralizowane giełdy (DEX) i portfele: Niektóre z najczęstszych zastosowań swapów atomowych to zdecentralizowane giełdy i integracja portfeli
Zdecentralizowane giełdy ułatwiają wymianę tokenów kryptowalut peer-to-peer przy użyciu inteligentnych kontraktów.
Jednak większość zdecentralizowanych giełd umożliwia jedynie wymianę tokenów na tym samym blockchainie.
Wykorzystanie swapów atomowych w zdecentralizowanej giełdzie rozszerza jej zastosowanie na swapy międzyłańcuchowe.
Przykładem zdecentralizowanej giełdy wykorzystującej atomic swap jest AtomicDEX firmy Komodo.
AtomicDEX służy jako portfel multi-coin i zdecentralizowana platforma handlowa, która obsługuje tokeny Bitcoin, Ethereum i ERC-20.
Innym przykładem jest Liquality, wielołańcuchowy portfel non-custodial, który wykorzystuje swapy atomowe w celu ułatwienia swapów międzyłańcuchowych. Liquidity obsługuje tokeny BTC i ETH oraz zintegrowało inne tokeny w różnych łańcuchach bloków.
- Protokoły warstwy 2: Wykonanie swapów atomowych na blockchainach warstwy 1 może zająć dużo czasu z powodu zatorów w łańcuchu. To sprawia, że platformy warstwy 2 są lepszą alternatywą do przeprowadzania atomowych swapów.
W związku z tym coraz częściej opracowywane są protokoły warstwy 2 z funkcjami atomic swap. Przykładem jest sieć Lightning.
Sieć Lightning to sieć płatności zbudowana na blockchainie Bitcoina w celu ułatwienia szybszych i tańszych transakcji Bitcoin poprzez wykonywanie transakcji poza łańcuchem za pośrednictwem kanału płatności.
Podobnie jak w przypadku swapów atomowych, podstawową technologią stojącą za mechanizmem płatności sieci Lightning jest Hashed Timelock Contract Technology (HTCL).
Dlatego też sieć lightning wykorzystuje HTCL i jej funkcję realizacji poza łańcuchem, aby umożliwić szybką i płynną realizację transakcji swapowych międzyłańcuchowych.
Przyszłość swapów atomowych
W sferze kryptowalut rośnie zainteresowanie interoperacyjnością międzyłańcuchową.
Zdecentralizowane giełdy i protokoły zaczynają przyjmować i wdrażać narzędzia, które mogą wspierać realizację transakcji swapowych w różnych łańcuchach bloków.
Interoperacyjność międzyłańcuchowa odgrywa ważną rolę w zwiększaniu płynności w puli zdecentralizowanych finansów (DeFi), umożliwiając przepływ aktywów między łańcuchami bloków.
Pojawienie się atomowych swapów i platform cross-chain usuwa bariery między blockchainami i sprzyja adopcji kryptowalut i DeFi. Daje to traderom możliwość łatwego dostępu do głębokiej płynności i aplikacji DeFi przy jednoczesnym zachowaniu opieki nad swoimi tokenami w różnych łańcuchach bloków.
Niemniej jednak swapy atomowe zmagają się ze skalowalnością, ograniczając ich przyjęcie na szerszą skalę. Rozwój protokołów warstwy 2 z możliwościami swapów atomowych, takich jak sieci lightning, mógłby skutecznie rozwiązać te obawy.
Przyszłość swapów atomowych i interoperacyjności międzyłańcuchowej leży w ewolucji i rozwoju protokołów warstwy 2, aby umożliwić skalowalne transakcje międzyłańcuchowe.
Podsumowanie
Obecnie istnieje ponad 17 000 kryptowalut, a potrzeba atomowych swapów, które umożliwiają wymianę międzyłańcuchową peer-to-peer, nie może być bardziej nagląca.
Pomimo obaw związanych ze skalowalnością, swapy atomowe zachowują bezpieczeństwo i prywatność aktywów, zwiększając udział i poprawiając dostęp do płynności na rynku zdecentralizowanych finansów (DeFi).
Swapy atomowe odgrywają znaczącą rolę w zwiększaniu zdecentralizowanej i pozbawionej zaufania przyszłości finansów, w której inwestorzy mogą uzyskać dostęp do szerokiej gamy działań i narzędzi finansowych, zachowując pełną kontrolę nad aktywami.
Informujemy, że niniejszy artykuł ani żadne informacje na tej stronie nie stanowią porady inwestycyjnej, należy działać na własne ryzyko i, jeśli to konieczne, uzyskać profesjonalną poradę przed podjęciem jakichkolwiek decyzji inwestycyjnych.
Roman Klochko