Hoán đổi nguyên tử là gì?

Hoán đổi nguyên tử là một kỹ thuật cho phép việc trao đổi hai loại tiền mã hóa khác nhau chạy trên các mạng blockchain riêng biệt. Quá trình này (còn được gọi là trao đổi xuyên chuỗi nguyên tử) được dựa trên hợp đồng thông minh, nó cho phép người dùng giao dịch tiền mã hóa trực tiếp từ ví mã hóa cá nhân của mình. Bởi vậy, hoán đổi nguyên tử thực chất là các giao dịch ngang hàng trên nhiều nền tảng blockchain khác nhau.

Mặc dù đây là một kỹ thuật đổi mới, ý tưởng giao dịch xuyên chuỗi đã được bàn luận trong nhiều năm. Tier Nolan có lẽ là người đầu tiên mô tả một giao thức hoán đổi nguyên tử hoàn chỉnh vào năm 2013. Tuy nhiên, ngay từ năm 2012, Daniel Larimer đã đưa ra một giao thức trao đổi không cần phải tin tưởng lẫn nhau có tên gọi là P2PTradeX, và một số người cho rằng đây chính là nguyên mẫu của kỹ thuật hoán đổi nguyên tử.

Trong những năm kế tiếp, nhiều nhà phát triển đã bắt đầu thử nghiệm với các giao thức hoán đổi nguyên tử. Các bằng chứng cho thấy các cộng đồng Bitcoin, Litecoin, Komodo, và Decred đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Rõ ràng, các giao dịch hoán đổi nguyên tử ngang hàng đầu tiên đã được thực hiện vào năm 2014. Nhưng phải đến năm 2017, kỹ thuật này mới được công chúng biết đến rộng rãi - chủ yếu từ sau giao dịch hoán đổi thành công giữa LTC/BTC và DCR/LTC.

Cách thức hoạt động của hoán đổi nguyên tử?

Thiết kế của hoán đổi nguyên tử không cho phép bất kỳ bên nào tham gia vào giao dịch gian lận. Để hiểu về cách thức hoạt động của chúng, hãy thử lấy ví dụ Alice muốn trao đổi Litecoin (LTC) của mình lấy Bitcoin (BTC) của Bob.

Đầu tiên, Alice gửi khoản tiền bằng LTC của mình vào một địa chỉ hợp đồng, địa chỉ này có vai trò như một chiếc két sắt. Khi Alice tạo két sắt an toàn này, cô ấy cũng tạo một chìa khóa để mở két. Sau đó, cô ấy chia sẻ một hàm băm mật mã của chìa khóa này với Bob. Lưu ý rằng Bob chưa thể lấy được khoản tiền bằng LTC vì anh ấy chỉ mới có hàm băm của khóa, chứ không phải chính chìa khóa đó.

Sau đó, Bob sử dụng hàm băm mà Alice đưa cho anh ấy để tạo một địa chỉ hợp đồng an toàn khác và gửi khoản tiền bằng BTC của mình vào đó. Để lấy được khoản tiền bằng BTC từ két này, Alice phải sử dụng chính chìa khóa mà cô ấy đã tạo, và khi cô ấy sử dụng khóa này, nó cũng đồng thời được tiết lộ cho Bob (nhờ một chức năng đặc biệt gọi là khóa hàm băm). Điều này có nghĩa là ngay khi Alice nhận được khoản BTC, thì Bob cũng đồng thời nhận được LTC và giao dịch hoán đổi hoàn tất.

Thuật ngữ ‘nguyên tử’ có nghĩa là các giao dịch này xảy ra toàn bộ hoặc không xảy ra. Nếu một trong hai bên từ bỏ hoặc không thực hiện phần công việc của mình, hợp đồng sẽ bị hủy và tiền sẽ tự động được trả lại cho người chủ sở hữu của chúng.

Hoán đổi nguyên tử có thể xảy ra trên chuỗi và ngoài chuỗi. Hoán đổi nguyên tử trên chuỗi được thực hiện trên một trong hai blockchain tham gia vào giao dịch (trong ví dụ trên là blockchain Bitcoin hoặc Litecoin). Trong khi đó, hoán đổi nguyên tử ngoài chuỗi được thực hiện trên một lớp thứ cấp. Loại giao dịch hoán đổi nguyên tử này thường dựa trên các kênh thanh toán hai chiều, tương tự như các kênh được sử dụng trong mạng Lightning Network.

Về mặt kỹ thuật, hầu hết các hệ thống giao dịch không cần phải tin tưởng lẫn nhau này được dựa trên các hợp đồng thông minh sử dụng đa chữ ký và Hợp đồng Khóa thời gian Hàm băm (HTLC).

Hợp đồng Khóa thời gian Hàm băm (HTLC)

Hợp đồng Khóa thời gian Hàm băm (HTLC) là một phần quan trọng của mạng Lightning Network của Bitcoin và cũng là một trong những yếu tố chính để các giao dịch hoán đổi nguyên tử có thể được thực hiện. Loại hợp đồng này dựa trên hai chức năng chính: khóa hàm băm và khóa thời gian.

Khóa hàm băm giúp ngăn chặn không cho bên còn lại trong giao dịch lấy được tiền trừ khi biết được mã khóa bí mật (trong ví dụ trên là khóa mà Alice đã tạo). Khóa thời gian là một chức năng để đảm bảo hợp đồng chỉ có thể được thực hiện trong khung thời gian được xác định trước. Do đó, khi sử dụng HTLC, các bên có thể giao dịch mà không cần tin tưởng lẫn nhau vì HTLC có thể tạo ra một tập hợp các quy tắc bảo đảm rằng các giao dịch hoán đổi nguyên tử phải được thực thi từ cả hai phía.

Ưu điểm

Những ưu điểm lớn nhất của hoán đổi nguyên tử đều liên quan đến bản chất phi tập trung của nó. Nhờ việc không cần sử dụng một sàn giao dịch tập trung hay bất kỳ loại trung gian nào khác, hai bên (hoặc nhiều hơn) có thể thực thi các giao dịch hoán đổi xuyên chuỗi mà không cần phải tin tưởng lẫn nhau. Ngoài ra, những giao dịch này có tính an toàn cao vì người dùng không cần phải đưa tiền của mình cho một sàn giao dịch tập trung hoặc bên thứ ba mà có thể giao dịch trực tiếp ngay từ ví cá nhân của mình.

Ngoài ra, hình thức giao dịch ngang hàng này có chi phí vận hành thấp hơn nhiều vì phí giao dịch rất thấp hoặc không có. Cuối cùng, hoán đổi nguyên tử cho phép việc giao dịch diễn ra nhanh chóng với khả năng trao đổi cao hơn. Nói cách khác, người dùng các altcoin có thể trao đổi chúng trực tiếp mà không cần phải thông qua đồng tiền trung gian như Bitcoin hoặc Ethereum.

Hạn chế

Để thực hiện các hoán đổi nguyên tử cần đáp ứng một số điều kiện và những điều kiện này có thể là những trở ngại khiến kỹ thuật này không thể áp dụng rộng rãi. Chẳng hạn, để thực hiện hoán đổi nguyên tử giữa hai loại tiền mã hóa, hai loại tiền này cần phải nằm trên blockchain có chung một thuật toán băm (ví dụ: SHA-256 cho Bitcoin). Ngoài ra, chúng cũng cần tương thích với HTLC và các chức năng lập trình khác.

Ngoài ra, hoán đổi nguyên tử mang đến mối lo ngại về quyền riêng tư của người dùng. Điều này là bởi có thể nhanh chóng theo dõi các hoán đổi và giao dịch trên chuỗi trên trình khám phá blockchain, giúp người theo dõi có thể liên kết các địa chỉ. Vấn đề này có thể tạm thời khắc phục bằng cách sử dụng các loại tiền mã hóa đề cao vấn đề quyền riêng tư như một cách để giảm khả năng tiết lộ thông tin. Tuy nhiên, nhiều nhà phát triển đang thử nghiệm một giải pháp đáng tin cậy hơn, đó là sử dụng chữ ký số trong các giao dịch hoán đổi nguyên tử.

Tầm quan trọng của hoán đổi nguyên tử?

Hoán đổi nguyên tử là kỹ thuật có khả năng cải thiện không gian tiền mã hóa, tuy nhiên vẫn chưa được thử nghiệm trên quy mô rộng hơn. Giao dịch xuyên chuỗi có thể là một phương thức để giải quyết các vấn đề hiện tại của hầu hết các sàn giao dịch tập trung. Các sàn giao dịch này đã giúp duy trì các hệ thống tiền điện tử cho đến ngày nay, tuy nhiên có một số lo ngại về chúng, bao gồm những vấn đề sau:

Khả năng dễ bị tấn công hơn: giữ nhiều tài nguyên có giá ở cùng một nơi khiến chúng dễ bị tấn công hơn và các sàn giao dịch tập trung là mục tiêu chính cho những kẻ trộm kỹ thuật số.
Sự quản lý yếu kém: các sàn giao dịch tập trung do con người vận hành. Nếu những người quản lý đó mắc sai lầm hoặc đưa ra những lựa chọn sai lầm thì có thể đánh mất tiền của người dùng.
Chi phí vận hành cao hơn: các sàn giao dịch tập trung có phí rút tiền và phí giao dịch cao hơn
Hoạt động kém hiệu quả khi khối lượng giao dịch tăng: khi khối lượng giao dịch trên thị trường quá lớn, các sàn giao dịch tập trung thường không thể xử lý nhu cầu giao dịch tăng cao, khiến hệ thống vận hành chậm lại hoặc trở nên ngoại tuyến.
Sự quản lý: ở hầu hết các quốc gia, sự quản lý tiền mã hóa vẫn chưa hoàn thiện. Vẫn còn rất nhiều vấn đề liên quan đến sự phê duyệt và quản lý của chính phủ.

Kết luận

Mặc dù hoán đổi nguyên tử vẫn còn khá mới và chắc chắn vẫn còn những hạn chế, nhưng công nghệ này đang thúc đẩy những thay đổi quan trọng liên quan đến khả năng trao đổi giữa các blockchain và giao dịch xuyên chuỗi. Do đó, kỹ thuật này có tiềm năng lớn để tác động đến sự phát triển của ngành công nghiệp tiền mã hóa, mở ra những con đường mới về sự phi tập trung và chuyển tiền ngang hàng. Hoán đổi nguyên tử rất có thể sẽ được sử dụng ngày càng nhiều trong tương lai gần, đặc biệt là trong các giao dịch phi tập trung.