Hoán đổi nguyên tử là một cơ chế cho phép giao dịch P2P thực sự đối với tài sản tiền điện tử trực tiếp thông qua chuỗi khối. Hoán đổi nguyên tử hoạt động như thế nào và tương lai của công nghệ này là gì?

Hoán đổi nguyên tử là hợp đồng tự động để trao đổi tài sản tiền điện tử giữa các chuỗi khối. Cơ chế hợp đồng thông minh loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của các tổ chức bên thứ ba tập trung (sàn giao dịch hoặc bên trao đổi) khi thực hiện giao dịch và giải phóng họ khỏi rủi ro đối tác. Đây là một trong số ít phương pháp thực sự phi tập trung để thực hiện các giao dịch trao đổi tài sản tiền điện tử.

Hoán đổi nguyên tử hoạt động như thế nào

“Nguyên tử” (không thể phân chia) là thuật ngữ chỉ các tiến trình được thực thi hoàn toàn hoặc không được thực thi chút nào. Nói cách khác, hoán đổi nguyên tử có các tính năng đảm bảo rằng cả hai bên tham gia giao dịch đều đáp ứng tất cả các điều kiện được xác định trước để hoàn tất trao đổi. Việc tuân thủ các điều kiện được đảm bảo bởi hợp đồng thông minh. Nếu một trong các bên không thực hiện được hoặc có trục trặc kỹ thuật thì toàn bộ hoạt động sẽ bị hủy bỏ hoàn toàn.

Hoán đổi nguyên tử sử dụng các hợp đồng khóa thời gian có khóa băm (HTLC). Các hợp đồng này sử dụng cơ chế tạo và so sánh dấu vân tay dữ liệu - hàm băm. Ngoài ra, hợp đồng đặt ra giới hạn thời gian - giao dịch sẽ bị hủy nếu ít nhất một trong các bên không thực hiện đầy đủ các điều khoản của giao dịch trong khoảng thời gian định trước.

Ví dụ: hai bên có thể đồng ý đặt giới hạn thời gian là hai giờ cho một lần hoán đổi nguyên tử. Trong trường hợp này, hợp đồng sẽ trả lại số tiền đã gửi cho chủ sở hữu ban đầu của chúng khi hai giờ trôi qua và không phải tất cả các điều kiện của giao dịch đều được đáp ứng. Hợp đồng thông minh HTLC yêu cầu hai khóa mật mã:

  • Phím băm. Khóa này đảm bảo rằng giao dịch sẽ chỉ được hoàn thành khi cả hai bên cung cấp bằng chứng mật mã rằng họ đã đáp ứng các điều khoản của giao dịch.

  • Phím khóa thời gian. Đây là cơ chế bảo mật giúp người tham gia giao dịch đặt ra thời hạn hoàn thành việc hoán đổi nguyên tử. Cơ chế này đảm bảo rằng số tiền đã gửi sẽ được trả lại cho những người tham gia giao dịch nếu việc hoán đổi không được hoàn thành vì lý do này hay lý do khác trước thời hạn.

Hoán đổi nguyên tử được thực hiện như thế nào

Giả sử rằng Người dùng A và Người dùng B đồng ý thực hiện hoán đổi nguyên tử cho BTC và ETH. Người dùng B muốn đổi 1 BTC của mình lấy 15 ETH của Người dùng A.

Đầu tiên, Người dùng B cần tạo một địa chỉ hợp đồng để gửi 1 BTC. Sau khi hoàn thành giao dịch, hợp đồng sẽ tự động tạo một khóa đặc biệt mà chỉ Người dùng B mới có quyền truy cập. Khóa này sẽ mở khóa số tiền mà người dùng đã gửi đến hợp đồng thông minh.

Hợp đồng sử dụng khóa này để tạo biểu diễn băm hoặc dạng mã hóa của khóa. Sau đó, Người dùng B gửi hàm băm của khóa cho Người dùng A. Do đó, Người dùng A chỉ có quyền truy cập vào dạng băm của mật mã được sử dụng để khóa 1 BTC của Người dùng B. Hàm băm này dùng làm bằng chứng cho thấy Người dùng B đã khóa tiền trong hợp đồng. , nhưng Người dùng A vẫn chưa thể truy cập hoặc xóa chúng khỏi hợp đồng.

Sau khi nhận được khóa băm, Người dùng A sử dụng nó để tạo địa chỉ hợp đồng của riêng mình và gửi 15 ETH vào đó. Khi cả hai bên đã khóa tiền của họ trong hợp đồng thông minh, Người dùng B có thể yêu cầu 15 ETH vì họ có quyền truy cập vào mật khẩu, mật khẩu này tiết lộ khóa được Người dùng A sử dụng để khóa tiền trong hợp đồng thông minh.

Trong quá trình mở khóa địa chỉ hợp đồng của Người dùng A, Người dùng B tiết lộ mật khẩu của mình cho bên thứ hai giao dịch. Người dùng A sử dụng nó để nhận 1 BTC và hoàn tất giao dịch. Về cơ bản, toàn bộ quá trình trao đổi nguyên tử phụ thuộc vào khả năng của cả hai bên trong việc cung cấp bằng chứng mật mã về hành động của họ.

Trước tiên, Người dùng B phải mã hóa khóa rồi gửi cho Người dùng A. Vì anh ta có khóa gốc nên anh ta có thể yêu cầu tài sản tiền điện tử mà Người dùng A khóa trong hợp đồng thông minh bằng khóa được mã hóa. Tuy nhiên, như một điều kiện để mở khóa tài sản tiền điện tử, Người dùng B phải cung cấp cho Người dùng A khóa gốc. Sau đó, người dùng A có thể truy cập vào khóa và sử dụng nó để nhận 1 BTC.

Tại sao cần phải hoán đổi nguyên tử?

Hoán đổi nguyên tử là một cơ chế quan trọng cho khả năng tương tác của blockchain vì nó loại bỏ nhu cầu về các trung gian, chẳng hạn như trao đổi tiền điện tử, khi giao dịch tài sản tiền điện tử. Điều này cho phép các nhà giao dịch thực hiện các giao dịch xuyên chuỗi mà không cần dựa vào cơ sở hạ tầng nền tảng giao dịch tập trung.

Vì không có bên trung gian nào tham gia vào các giao dịch hoán đổi nguyên tử nên các giao dịch diễn ra nhanh chóng, dễ tiếp cận hơn và loại bỏ các sự cố bảo mật liên quan đến các sàn giao dịch dựa trên quyền giám hộ. Người dùng duy trì quyền kiểm soát tài sản tiền điện tử của mình vì tất cả các giao dịch được thực hiện từ ví cá nhân của họ.

Ngoài ra, giao dịch chuỗi chéo thông qua hoán đổi nguyên tử giúp tạo ra một hệ sinh thái tiền điện tử có khả năng tương tác. Hoán đổi nguyên tử giúp thực hiện giao dịch trên nhiều chuỗi khối dễ dàng hơn. Ngoài ra, hoán đổi nguyên tử loại bỏ rủi ro đối tác - giao dịch được hoàn thành đầy đủ hoặc hoàn toàn không.

Sự phát triển của hoán đổi nguyên tử

Cơ chế hoán đổi nguyên tử được nhà phát triển Sergio Lerner mô tả lần đầu tiên vào năm 2012. Cộng đồng quan tâm đến ý tưởng này nhưng một số quy trình hoán đổi vẫn chưa được thực hiện. Một năm sau, Tier Nolan đã phát triển một quy trình đáng tin cậy hơn để thực hiện hoán đổi nguyên tử. Nhưng phải đến 4 năm sau, khi nhóm Decred thực hiện hoán đổi nguyên tử giữa Decred và Litecoin, cơ chế này mới được thử nghiệm thành công trên một blockchain thực sự lần đầu tiên. Vài ngày sau, người sáng lập Litecoin Charlie Lee đã tweet rằng quy trình này đã được sao chép thành công cho việc hoán đổi LTC và BTC.

Thiết kế ban đầu của hoán đổi nguyên tử yêu cầu cả hai bên tham gia giao dịch tải xuống thiết bị của họ phiên bản đầy đủ của chuỗi khối của tiền điện tử mà họ dự định trao đổi. Một tháng sau khi Decred và Litecoin tiến hành các giao dịch hoán đổi nguyên tử đầu tiên, các nhà phát triển dự án Komodo đã giới thiệu “phiên bản rút gọn” của các giao dịch hoán đổi nguyên tử, chỉ yêu cầu mở các kênh thanh toán đặc biệt. Đồng thời, người tham gia giao dịch không cần tải xuống chuỗi khối tài sản tiền điện tử hoặc đợi người xác thực xác nhận giao dịch.

Vào năm 2017, các nhà phát triển Zcash đã trình diễn một phiên bản hoạt động của công cụ XCAT (giao dịch nguyên tử chuỗi chéo), có thể được sử dụng để hoán đổi BTC sang ZEC và ngược lại. Vài tháng sau, giao dịch hoán đổi nguyên tử đầu tiên được thực hiện giữa Bitcoin Cash và Decred.

Vào năm 2019, nền tảng Qtum đã triển khai các giao dịch hoán đổi nguyên tử trên mạng chính Bitcoin và Blockstream đã triển khai các giao dịch hoán đổi nguyên tử trên sidechain Liquid. Cũng đã có những nỗ lực tạo ra các nền tảng giao dịch hỗ trợ hoán đổi nguyên tử. Vào năm 2019, sàn giao dịch phi tập trung Sparkswap lấy Bitcoin đã được ra mắt với sự hỗ trợ cho Lightning và hoán đổi nguyên tử. Tuy nhiên, một năm sau trang web đóng cửa do số lượng người dùng ít và tính thanh khoản thấp.

Có thể sự phát triển của ngành DeFi, hướng đi chung của cộng đồng theo hướng phân cấp, cũng như sự hỗ trợ cho các giao dịch hoán đổi nguyên tử của các blockchain lớn nhất sẽ tạo động lực cho sự phát triển của công nghệ trong những năm tới. Tuy nhiên, hiện tại, hoán đổi nguyên tử vẫn là một hình thức giao dịch thuận tiện và an toàn nhưng hiếm gặp, loại bỏ nhu cầu về đối tác và cho phép người dùng duy trì quyền kiểm soát tài sản tiền điện tử của họ.