Atomic Swapy - wytłumaczenie działania

Czym są Atomic Swapy?

Atomic Swap, to inaczej sposób pozwalający na szybką zamianę dwóch różnych kryptowalut, działających na różnych sieciach blockchain. Metoda ta (określana również ang. atomic cross-chain trading) opiera się na smart kontraktach i pozwala użytkownikom wymieniać kryptowaluty lub tokeny bezpośrednio z poziomu portfeli służących do przechowywania tych aktywów. Innymi słowy Atomic Swapy są w zasadzie transakcjami peer-to-peer wykonywanymi na różnych sieciach blockchain.

Chociaż sama technika umożliwiająca przeprowadzenie takich wymian jest innowacyjna, to dyskusja na temat tego typu rozwiązań toczyła się już od wielu lat. Tier Nolan najprawdopodobniej był pierwszym, który już w 2013 roku opisał to, jak powinien wyglądać kompletny protokół do Atomic Swapów. Inni z kolei twierdzą, iż to Daniel Larimer w 2012 roku wydając protokół P2PTradeX jako pierwszy zaprezentował prototyp dla atomic swapów.

W kolejnych latach wielu programistów podjęło się eksperymentowania z protokołami do atomic swapów. Społeczności Bitcoina, Litecoina, Komodo i Decred odegrały ważną rolę w tym procesie.

Chociaż pierwsze prawdziwe transakcje typu atomic swap na zasadzie peer to peer odbyły się już w 2014 roku, to dopiero w 2017 r. taka metoda zamiany jednej kryptowaluty na drugą zyskała na popularności - głównie z powodu udanych zamian między LTC/BTC oraz DCR/LTC.

Jak dokładnie wygląda proces Atomic Swapu?

Protokoły Atomic Swapów są zaprojektowane w taki sposób, aby żadna z zaangażowanych stron nie miała możliwości oszustwa. Aby zrozumieć mechanizm działania Atomic Swapu, wyobraź sobie, że Ola decyduje się wymienić swoje Litecoiny (LTC) na Bitcoiny (BTC) z Karolem.

Aby to uczynić, Ola zaczyna od wpłaty swoich LTC na specjalny adres - kontrakt - który działa analogicznie do sejfu. W momencie tworzenia sejfu Ola generuje klucz, aby móc uzyskać do niego dostęp. Następnie Ola dzieli się hashem (skrótem) tego klucza z Bobem. Zauważ, że Bob nie może jeszcze uzyskać dostępu do LTC zdeponowanych w sejfie, ponieważ na ten moment ma jedynie sam hash klucza.

W następnym kroku Karol używa skrótu dostarczonego przez Alice do utworzenia kolejnego bezpiecznego adresu (kontraktu) w którym przechowywać będzie swoje BTC. Aby odebrać od Karola jego BTC, Ola musi użyć swojego klucza, a tym samym ujawnia go Bobowi (dzięki specjalnej funkcji zwanej hashlockiem). Tym samym, w momencie gdy Ola odbierze z adresu Karola jego BTC, to Karol jest w stanie zrobić dokładnie to samo z portfelem LTC Oli. Na tym kończy się proces wymiany.

Termin „atomic” odnosi się do statusu końcowego transakcji wymiany. Korzystając z Atomic Swapów do wymiany dochodzi całkowicie lub wcale. Jeśli którakolwiek ze stron zrezygnuje lub nie zrobi tego, co powinna, umowa zostanie anulowana, a środki zostaną automatycznie zwrócone ich prawowitym właścicielom.

Co ważne, Atomic Swap można wykonać na dwa różne sposoby: w ramach łańcucha (ang. on-chain) lub poza łańcuchem (off-chain). On-chain Atomic Swap wykonywane są bezpośrednio w sieci blockchain wybranej kryptowaluty (w tym przypadku blockchain bitcoina lub litecoina). Off-chain Atomic Swapy z kolei odbywają się w ramach tzw. drugiej warstwy (ang. second layer). Swapy poza łańcuchem zazwyczaj opierają się na dwukierunkowych kanałach płatności, podobnych do tych używanych w sieci Lightning Network.

Technicznie rzecz biorąc, większość z tych systemów transakcyjnych opiera się na inteligentnych kontraktach, które wykorzystują takie metody kryptograficzne jak np. multi-signature czy kontrakty typu Hash Timelock (HTLC).

Kontrakty Hash Timelock (HTLC)

Chociaż kontrakty Hash Timelock (HTLC) są ważną częścią sieci Bitcoinowego Lightning Network, są również jednym z kluczowych elementów umożliwiających dokonanie się Atomic Swapu. Jak sama nazwa wskazuje, są one oparte na dwóch kluczowych funkcjach: hashlocku (blokadzie opartej o hash) i timelocku (blokadzie opartej na czasie).

Hashlock jest tym, co zapobiega podjęciu środków podlegających wymianie, chyba że zostanie ujawniony specjalny fragment danych (czyli klucz, który wygenerowała Ola w poprzednim przykładzie). Timelock z kolei to funkcja, która zapewnia, że umowa może być wykonana tylko w określonym przedziale czasowym. Tym samym wykorzystując HTLC usuwa się potrzebę osiągnięcia wzajemnego zaufania obu stron transakcji, ponieważ tworzą one specjalny zestaw reguł, które zapobiegają częściowemu wykonywaniu się swapu.

Zalety

Największą zaletą Atomic Swapów jest ich zdecentralizowany charakter. Usuwając potrzebę wykorzystania scentralizowanego medium wymiany lub innego rodzaju mediatora, transakcje cross-chain można dokonać bez konieczności wzajemnego zaufania stron transakcji. Dzięki temu Atomic Swapy są również bezpieczniejsze od tradycyjnych metod wymiany, ponieważ strony transakcji nie muszą przekazywać swoich środków scentralizowanej giełdzie lub jakiejkolwiek stronie trzeciej. Zamiast tego transakcje wykonywane są bezpośrednio z osobistych portfeli użytkowników.

Atomic Swapy są również formą handlu peer to peer, przez co generują one znacznie niższe koszty operacyjne. Opłaty transakcyjne uiszczane przez strony Atomic Swapów są albo bardzo niskie, albo nawet ich nie ma. Wreszcie, Atomic Swapy umożliwiają wykonanie bardzo szybkich wymian, które zachowują wszystkie cechy integralności. Innymi słowy, dzięki Atomic Swapom możesz bezpośrednio wymienić swoje altcoiny na inne cyfrowe aktywa, bez wykorzystania do tego Bitcoina lub Ethereum, które są najczęściej wybierane jako medium pośrednie w wymianie.

Ograniczenia

Aby jednak mogło dojść do Atomic Swapu, to muszą zostać spełnione pewne warunki, które mogą stanowić potencjalną przeszkodę dla upowszechnienia się tej metody wymiany kryptowalut. Jednym z takich warunków jest fakt, iż Atomic Swapu dokonasz jedynie jeżeli obydwie kryptowaluty objęte wymianą oparte są na sieciach blockchain, które wykorzystują ten sam algorytm mieszania (np. SHA-256 w przypadku Bitcoin). Innym warunkiem jest to, że obydwie sieci blockchain muszą również wspierać technologię HTLC oraz inne programowalne funkcje, które są potrzebne przy takiej wymianie.

Co więcej, Atomic Swapy generują wiele wątpliwości na polu prywatności użytkowników z nich korzystających. Dzieje się tak ponieważ, swapy wykonywane on-chain można łatwo wyśledzić w eksploratorach sieci blockchain, co ułatwia łączenie adresów ze sobą. Krótkoterminową odpowiedzią na ten problem jest wykorzystanie kryptowalut zorientowanych na prywatność - a jest takich już kilka. Obecnie wielu programistów eksperymentuje już na polu wykorzystania podpisów cyfrowych, jako bardziej niezawodne rozwiązania problemu prywatności Atomic Swapów.

Dlaczego są tak istotne?

Atomic Swapy charakteryzują się ogromnym potencjałem w kwestii ulepszenia i uproszczenia zawiłego świata kryptowalut. Co jednak ważne nie zostały jeszcze przetestowane na większą skalę. Transakcje typu cross-chain mogą również rozwiązać wiele problemów z którymi boryka się większość scentralizowanych giełd kryptowalut. Pomimo tego, że scentralizowane giełdy kryptowalut dalej wiodą prym, to związane z nimi jest kilka problemów i niebezpieczeństw:

Większa podatność na atak: przechowywanie wielu cennych aktywów w jednym miejscu czyni je bardziej podatnymi na zhackowanie.
Niewłaściwe zarządzanie funduszami i błąd ludzki: scentralizowane giełdy zarządzane są przez ludzi. Jeśli osoby odgrywające ważną rolę popełnią błąd lub jeśli co gorsza jeśli właściciele giełdy dokonają złych wyborów w jakiejkolwiek kwestii, to fundusze użytkowników mogą zostać naruszone.
Wyższe koszty operacyjne: scentralizowane giełdy charakteryzują się wyższymi opłatami za wypłatę środków i dokonywane na nich transakcje
Nieefektywność w odniesieniu do zapotrzebowania na ilość: gdy aktywność rynkowa staje się zbyt intensywna, scentralizowane giełdy często nie radzą sobie ze zwiększonym popytem handlowym, co objawia się spowolnieniem całego systemu lub co gorsza przejściem giełdy w tryb offline.
Regulacje: w większości krajów kwestia uregulowania świata kryptowalut jest daleka od ideału. Nadal istnieje wiele obaw związanych z aktami prawnymi i rozporządzeniami w tej kwestii wydawanych przez rządy.

Zakończenie

Chociaż Atomic Swapy z racji pewnych ograniczeń jakimi się charakteryzują, cały czas funkcjonują raczej jako ciekawostka w świecie kryptowalut i blockchain, to możliwości jakie za sobą niosą, dają szansę na zwiększenie interoperacyjności różnych sieci blockchain i możliwości wykonywania transakcji handlowych typu cross-chain. Uważamy, że Atomic Swapy mają ogromny potencjał i mogą wpłynąć na rozwój branży kryptowalut, otwierając nowe możliwości na polu decentralizacji i wzajemnych transferów pieniężnych. Wysoce prawdopodobnym jest również, iż w najbliższej przyszłości Atomic Swapy mogą stać się ważnym filarem w świecie zdecentralizowanych giełd.