Atomové swapy jsou mechanismem, který umožňuje skutečné P2P obchodování s krypto aktivy přímo přes blockchain. Jak atomové swapy fungují a jaká je budoucnost této technologie?

Atomové swapy jsou automatické smlouvy o výměně kryptoaktiv mezi blockchainy. Mechanismus inteligentních smluv zcela eliminuje potřebu centralizovaných organizací třetích stran (burz nebo směnáren) při provádění transakcí a osvobozuje je od rizika protistrany. Jedná se o jednu z mála skutečně decentralizovaných metod provádění transakcí výměny kryptoaktiv.

Jak fungují atomové swapy

„Atomický“ (nedělitelný) je termín pro procesy, které jsou buď prováděny zcela, nebo nejsou prováděny vůbec. Jinými slovy, atomický swap má funkce, které zajišťují, že obě strany transakce splní všechny předem stanovené podmínky pro dokončení směny. Dodržování podmínek garantují smart kontrakty. Pokud jedna ze stran selže nebo dojde k technickým problémům, je celý provoz zcela zrušen.

Atomové swapy používají hašované časově uzamčené smlouvy (HTLC). Tyto smlouvy využívají mechanismus pro vytváření a porovnávání datových otisků – hashovací funkci. Smlouva navíc stanoví časový limit – transakce jsou zrušeny, pokud alespoň jedna ze stran nesplní podmínky transakce v předem stanovené lhůtě.

Dvě strany se mohou například dohodnout na stanovení dvouhodinového časového limitu pro atomovou výměnu. V tomto scénáři smlouva vrátí vložené mince jejich původním vlastníkům, když uběhnou dvě hodiny a nebudou splněny všechny podmínky transakce. Inteligentní smlouva HTLC vyžaduje dva kryptografické klíče:

  • Hashlock klíč. Tento klíč zajišťuje, že transakce bude dokončena pouze tehdy, když obě strany poskytnou kryptografický důkaz, že splnily podmínky transakce.

  • Časový zámek klíč. Jedná se o bezpečnostní mechanismus, který pomáhá účastníkům transakce stanovit termín pro dokončení atomického swapu. Mechanismus zajišťuje, že vložené coiny jsou vráceny účastníkům transakce, pokud swap není z toho či onoho důvodu dokončen před uplynutím lhůty.

Jak se provádějí atomové swapy

Předpokládejme, že uživatel A a uživatel B souhlasí s provedením atomové výměny za BTC a ETH. Uživatel B chce vyměnit svůj 1 BTC za 15 ETH uživatele A.

Nejprve musí uživatel B vytvořit smluvní adresu, na kterou bude posílat 1 BTC. Poté, co dokončí transakci, smlouva automaticky vygeneruje speciální klíč, ke kterému má přístup pouze uživatel B. Tento klíč odemkne peníze, které uživatel odeslal na smart kontrakt.

Smlouva používá tento klíč k vytvoření hashované reprezentace nebo šifrované formy klíče. Uživatel B poté odešle hash klíče Uživateli A. Uživatel A má tedy přístup pouze k zahašované podobě přístupového kódu používaného k uzamčení 1 BTC Uživatele B. Tento hash slouží jako důkaz, že Uživatel B zamkl peníze ve smlouvě , ale uživatel A k nim zatím nemá přístup ani je nesmí odstranit ze smlouvy.

Po obdržení hashovaného klíče jej uživatel A použije k vytvoření vlastní smluvní adresy, na kterou vloží svých 15 ETH. Jakmile obě strany uzamknou své peníze v chytré smlouvě, může uživatel B nárokovat 15 ETH, protože má přístup k heslu, které odhaluje klíč používaný uživatelem A k uzamčení coinů v chytré smlouvě.

V procesu odemknutí smluvní adresy Uživatele A prozradí Uživatel B své heslo druhé straně transakce. Uživatel A jej použije k přijetí 1 BTC a dokončení transakce. V podstatě celý proces atomové výměny spočívá ve schopnosti obou stran poskytnout kryptografický důkaz svých akcí.

Uživatel B musel nejprve zašifrovat klíč a poté jej odeslat uživateli A. Protože měl původní klíč, může si nárokovat krypto aktiva, která uživatel A uzamkl v chytré smlouvě pomocí zašifrovaného klíče. Jako podmínku pro odemknutí kryptografických aktiv však musí uživatel B poskytnout uživateli A původní klíč. Uživatel A pak může získat přístup ke klíči a použít jej k přijetí 1 BTC.

Proč jsou potřebné atomové swapy?

Atomic swap je důležitým mechanismem pro interoperabilitu blockchainu, protože eliminuje potřebu zprostředkovatelů, jako jsou burzy kryptoměn, při obchodování s krypto aktivy To umožňuje obchodníkům provádět transakce napříč řetězci, aniž by se spoléhali na centralizované infrastruktury obchodní platformy.

Protože v atomových swapech nejsou žádní zprostředkovatelé, transakce jsou rychlé, dostupnější a eliminují bezpečnostní incidenty spojené s výměnami založenými na úschově. Uživatelé si udržují kontrolu nad svými kryptografickými aktivy, protože všechny transakce jsou prováděny z jejich osobních peněženek.

Kromě toho obchodování napříč řetězci prostřednictvím atomových swapů pomáhá vytvořit interoperabilní ekosystém kryptoměn. Atomové swapy usnadňují provádění transakcí napříč více blockchainy. Atomické swapy navíc eliminují riziko protistrany – transakce je buď dokončena celá, nebo vůbec.

Vývoj atomových swapů

Mechanismus atomových swapů poprvé popsal vývojář Sergio Lerner v roce 2012. Komunita se o nápad zajímala, ale některé swapovací procesy nebyly dokresleny. O rok později Tier Nolan vyvinul spolehlivější postup pro provádění atomových swapů. Ale až o čtyři roky později, když tým Decred provedl atomový swap mezi Decredem a Litecoinem, byl mechanismus poprvé úspěšně testován na skutečném blockchainu. O několik dní později zakladatel Litecoinu Charlie Lee tweetoval, že proces byl úspěšně replikován pro swap LTC a BTC.

Původní návrh atomového swapu vyžadoval, aby si obě strany transakce stáhly do svého zařízení plnou verzi blockchainů kryptoměn, které plánovaly vyměnit. Měsíc poté, co Decred a Litecoin provedly první atomové swapy, představili vývojáři projektu Komodo „odlehčenou verzi“ atomových swapů, která vyžadovala pouze otevření speciálních platebních kanálů. Účastníci transakce zároveň nemusí stahovat blockchainy kryptoaktiv nebo čekat, až validátoři potvrdí transakce.

V roce 2017 vývojáři Zcash předvedli funkční verzi nástroje XCAT (cross-chain atomic trades), pomocí kterého lze swapovat BTC za ZEC a naopak. O několik měsíců později byl proveden první atomový swap mezi Bitcoin Cash a Decredem.

V roce 2019 spustila platforma Qtum atomové swapy na Bitcoin mainnetu a Blockstream spustila atomové swapy na Liquid sidechainu. Objevily se také pokusy vytvořit obchodní platformy, které podporují atomové swapy. V roce 2019 byla spuštěna decentralizovaná burza Sparkswap pro bitcoiny s podporou Lightning a atomových swapů. O rok později však byla stránka uzavřena kvůli malému počtu uživatelů a nízké likviditě.

Je možné, že rozvoj odvětví DeFi, obecný směřování komunity k decentralizaci a také podpora atomových swapů ze strany největších blockchainů dá impuls rozvoji technologie v následujících letech. V současnosti však atomové swapy zůstávají pohodlnou a bezpečnou, ale vzácnou formou transakce, která eliminuje potřebu protistran a umožňuje uživatelům udržovat kontrolu nad svými krypto aktivy.