Wie funktionieren Atomic Swaps?
Startseite
Artikel
Wie funktionieren Atomic Swaps?

Wie funktionieren Atomic Swaps?

Mittel
Veröffentlicht Jul 1, 2019Aktualisiert Dec 11, 2023
6m

 Was sind Atomic Swaps

Atomic Swaps bestehen aus einer Technik, die den schnellen Austausch von zwei verschiedenen Kryptow√§hrungen erm√∂glicht, die in verschiedenen¬†Blockchain-Netzwerken laufen. Ein solcher Prozess (auch atomarer Cross-Chain-Handel genannt) basiert auf¬†Smart Contracts und erm√∂glicht es den Nutzern, ihre Coins direkt aus ihren pers√∂nlichen¬†Kryptowallets zu handeln. Atomic Swaps sind also im Wesentlichen Peer-to-Peer-Trades √ľber verschiedene Blockchains hinweg.
Obwohl es sich um eine innovative Technik handelt, wird die Idee des blockchain√ľbergreifenden Handels seit vielen Jahren diskutiert. Tier Nolan war wahrscheinlich der erste, der bereits 2013 ein vollst√§ndiges Atomic Swap Protokoll¬†beschrieb. Allerdings wurde 2012 von Daniel Larimer ein trustless Atomic Swap Protokoll namens¬†P2PTradeX vorgestellt, das von einigen als Prototyp eines Atomic Swap angesehen wird.

In den folgenden Jahren begannen viele Entwickler, mit Atom Swap Protokollen zu experimentieren. Es gibt Hinweise darauf, dass Bitcoin, Litecoin, Komodo und Decred Communities alle eine wichtige Rolle in diesem Prozess gespielt haben.

Anscheinend fand¬†2014 der erste Peer-to-Peer-Atomic Swap ¬†statt. Doch erst 2017 wurde die Technik in der breiten √Ėffentlichkeit bekannt - vor allem durch den erfolgreichen Austausch zwischen¬†LTC/BTC und¬†DCR/LTC.


Wie funktionieren Atomic Swaps?

Atomic Swap Protokolle sind so konzipiert, dass sie verhindern, dass eine der beteiligten Parteien betr√ľgt. Um zu verstehen, wie sie funktionieren, stellen wir uns vor, dass Alice ihre Litecoins (LTC) gegen Bobs Bitcoins (BTC) eintauschen will.

Zuerst hinterlegt Alice ihren LTC in eine Vertragsadresse, die sich wie ein Safe verh√§lt. Wenn dieser Safe erstellt wird, generiert Alice auch einen Schl√ľssel f√ľr den Zugriff darauf. Sie teilt dann einen kryptographischen Hash dieses Schl√ľssels mit Bob. Beachten Sie, dass Bob noch nicht auf den LTC zugreifen kann, da er nur den Hash des Schl√ľssels und nicht den Schl√ľssel selbst hat.

Als n√§chstes verwendet Bob den von Alice bereitgestellten Hash, um eine weitere sichere Vertragsadresse zu erstellen, in der er seine BTC hinterlegt. Um die BTC in Anspruch zu nehmen, muss Alice den gleichen Schl√ľssel verwenden und gibt ihn dabei an Bob weiter (dank einer speziellen Funktion namens Hashlock). Das bedeutet, dass Bob, sobald Alice die BTC beansprucht, die LTC beanspruchen kann und der Swap abgeschlossen ist.

Der Begriff "atomic" bezieht sich auf die Tatsache, dass diese Transaktionen entweder vollst√§ndig oder gar nicht stattfinden. Wenn eine der Parteien aufgibt oder nicht tut, was sie tun soll, wird der Vertrag gek√ľndigt, und die Gelder werden automatisch an ihre Eigent√ľmer zur√ľckgegeben.

Atomic Swap kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen: on-chain und off-chain. On-Chain Atomic Swap findet in einem der beiden Netzwerke der Währung statt (in diesem Fall entweder in der Bitcoin- oder Litecoin-Blockchain). Off-Chain Atomic Swap hingegen findet auf einem sekundären Layer statt. Diese Art von Atomic Swap basiert in der Regel auf bidirektionalen Zahlungskanälen, ähnlich denen, die im Lightning Networkverwendet werden.
Technisch gesehen basieren die meisten dieser vertrauensw√ľrdigen Handelssysteme auf Smart Contracts, die¬†Multi-Signaturen und¬†Hash Timelock Contracts (HTLC) verwenden.


Hash Timelock Verträge (HTLC)

Hash Timelock Contracts (HTLC) sind zwar ein wichtiger Bestandteil des Bitcoin¬†Lightning Network, aber sie sind auch eine der Schl√ľsselkomponenten, die Atomic Swaps erm√∂glichen. Wie der Name schon sagt, basieren sie auf zwei Schl√ľsselfunktionen: einem Hashlock und einem Timelock.

Ein Hashlock verhindert, dass Gelder ausgegeben werden, es sei denn, es wird ein Teil der Daten preisgegeben (Alice's Schl√ľssel im vorherigen Beispiel). Timelock ist eine Funktion, die sicherstellt, dass der Vertrag nur innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums ausgef√ľhrt werden kann. Folglich macht die Verwendung von HTLCs die Notwendigkeit von Vertrauen √ľberfl√ľssig, da sie ein spezifisches Regelwerk schaffen, das verhindert, dass Atomic Swaps teilweise ausgef√ľhrt werden.


Vorteile

Die gr√∂√üten Vorteile von Atomic Swaps liegen alle in ihrer dezentralen Natur. Da keine zentrale Vermittlungsstelle oder ein anderer Mediator erforderlich ist, k√∂nnen Cross-Chain-Swaps von zwei (oder mehr) Parteien durchgef√ľhrt werden, ohne dass sie sich gegenseitig vertrauen m√ľssen. Es gibt auch ein h√∂heres Ma√ü an¬†Sicherheit, da die Benutzer ihre Gelder nicht an eine zentralisierte B√∂rse oder einen Dritten weitergeben m√ľssen. Stattdessen k√∂nnen die Trades direkt aus den pers√∂nlichen Wallets der Benutzer erfolgen.
Au√üerdem hat diese Form des Peer-to-Peer-Handels viel niedrigere Betriebskosten, da die Handelsgeb√ľhren entweder sehr niedrig sind oder fehlen. Schlie√ülich erm√∂glichen Atomic Swaps eine sehr schnelle Abwicklung von Gesch√§ften mit einem h√∂heren Grad an Interoperabilit√§t. Mit anderen Worten,¬†Altcoins k√∂nnen direkt getauscht werden, ohne¬†Bitcoin oder¬†Ethereum als Zwischencoin zu verwenden.


Einschränkungen

Es gibt einige Bedingungen, die erf√ľllt sein m√ľssen, damit ein Atomic Swap stattfinden kann, und diese k√∂nnen wahrscheinlich Hindernisse f√ľr eine breite Anwendung der Technik darstellen. Um beispielsweise einen Atomic Swap durchzuf√ľhren, m√ľssen die beiden Kryptow√§hrungen auf Blockchains basieren, die den gleichen Hashalgorithmus verwenden (z.B. SHA-256 f√ľr Bitcoin). Au√üerdem m√ľssen sie mit HTLC und anderen programmierbaren Funktionalit√§ten kompatibel sein.

Abgesehen davon werfen Atomic Swaps Bedenken hinsichtlich der Privatsph√§re der Benutzer auf. Das liegt daran, dass On-Chain-Swaps und Transaktionen in einem Blockchain-Explorer schnell verfolgt werden k√∂nnen, was die Verkn√ľpfung der Adressen erleichtert. Eine kurzw√§hrige Antwort auf dieses Problem ist die Verwendung von datenschutzorientierten Kryptow√§hrungen als Mittel zur Reduzierung der Exposition. Dennoch experimentieren viele Entwickler mit der Verwendung digitaler Signaturen in Atomic Swaps als zuverl√§ssigere L√∂sung.


Warum sind sie so wichtig?

Atomic Swaps haben ein gro√ües Potenzial zur Verbesserung des Kryptow√§hrungsraums und m√ľssen noch in gr√∂√üerem Umfang getestet werden. Der Cross-Chain-Handel kann schlie√ülich viele der Probleme l√∂sen, die Teil der meisten zentralisierten B√∂rsen sind. Obwohl diese B√∂rsen die Kryptow√§hrungssysteme bis heute beibehalten haben, gibt es mehrere Bedenken. Einige dieser Probleme sind unter anderem:

  • Gr√∂√üere Anf√§lligkeit: Die Aufbewahrung vieler wertvoller Ressourcen an einem Ort macht sie anf√§lliger f√ľr Hacking, und zentralisierter Austausch ist das Hauptziel f√ľr digitale Diebst√§hle.

  • Fondsmissmanagement und menschliches Versagen: Der zentralisierte Austausch wird von Menschen betrieben. Wenn diejenigen in wichtigen Rollen Fehler machen oder wenn die F√ľhrungskr√§fte schlechte Entscheidungen in Bezug auf den Austausch treffen, k√∂nnen die Mittel der Benutzer gef√§hrdet sein.

  • H√∂here Betriebskosten: Zentralisierte B√∂rsen haben h√∂here R√ľcknahme- und Handelsgeb√ľhren.

  • Ineffizienz in Bezug auf den Volumenbedarf: Wenn die Marktaktivit√§t zu intensiv wird, k√∂nnen zentralisierte B√∂rsen oft nicht mit der gestiegenen Handelsnachfrage umgehen, was dazu f√ľhrt, dass das System langsamer wird oder offline geht.

  • Regulierung: In den meisten L√§ndern ist die Regulierung der Kryptow√§hrung bei weitem nicht ideal. Es gibt immer noch viele Bedenken bez√ľglich der Genehmigung und Verwaltung durch die Regierung.


Schlussworte

Obwohl Atomic Swaps noch relativ neu sind und es sicherlich Einschränkungen gibt, treibt diese Technologie bedeutende Veränderungen in Bezug auf Blockchain-Interoperabilität und Cross-Chain-Handelsmöglichkeiten voran. Als solche hat die Technik ein großes Potenzial, das Wachstum der Kryptowährungsindustrie zu beeinflussen und eröffnet neue Wege in Bezug auf Dezentralisierung und Peer-to-Peer-Geldtransfer. Es besteht die Möglichkeit, dass Atomic Swaps in naher Zukunft immer häufiger eingesetzt werden, insbesondere im Rahmen dezentraler Börsen.